WO2023090328A1 - 灯具システム - Google Patents

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WO2023090328A1
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leveling
vehicle
sensor
lamp
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French (fr)
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重之 渡邉
隆雄 村松
靖史 野寄
尚志 寺山
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Koito Manufacturing Co Ltd
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Koito Manufacturing Co Ltd
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    • F21W2102/155—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region the light having cut-off lines, i.e. clear borderlines between emitted regions and dark regions having inclined and horizontal cutoff lines
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    • F21W2102/16—Arrangement or contour of the emitted light for high-beam region or low-beam region the light having cut-off lines, i.e. clear borderlines between emitted regions and dark regions having blurred cut-off lines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Definitions

  • the present disclosure relates to vehicle lamps.
  • the light distribution pattern of headlamps is stipulated by law so that automobile headlamps do not give glare to surrounding traffic participants.
  • the longitudinal inclination of the vehicle body changes according to the number of passengers and the weight of luggage.
  • the inclination between the road surface (ground) and the optical axis of the headlamp changes, and the irradiation range of the headlamp changes in the vertical direction. If the irradiation range shifts upward, glare may occur, and if the irradiation range shifts downward, the irradiation range in front of the vehicle narrows.
  • a leveling actuator is built into the headlamp to compensate for changes in the optical axis of the headlamp based on changes in the longitudinal tilt of the vehicle body.
  • auto leveling a sensor provided in the vehicle body acquires the tilt in the longitudinal direction of the vehicle body, and the optical axis of the lighting unit in the headlamp is corrected by a leveling actuator so as to cancel the tilt.
  • the present disclosure has been made in such a situation, and one of its exemplary purposes is to provide a lighting system capable of suppressing glare caused by abrupt vehicle body vibration while driving.
  • a lamp system includes a variable light distribution lamp that includes a plurality of individually controllable pixels and emits lamp light having a light distribution according to the states of the plurality of pixels; and a controller for controlling the leveling actuator and the variable light distribution lamp according to the pitch angle of the vehicle body.
  • FIG. 1 is a block diagram of a lighting system according to Embodiment 1.
  • FIG. 2(a) and 2(b) are diagrams for explaining the pitch angle ⁇ p of the vehicle body. It is a functional block diagram of a controller. It is a figure which shows an example of the driving
  • 5 is a diagram showing waveforms of a dynamic pitch angle ⁇ d and a correction amount ⁇ V corresponding to the driving scene of FIG. 4;
  • FIG. FIG. 5 is a diagram showing light rays corresponding to the cutoff line of the headlamp light in the driving scene of FIG. 4 ;
  • FIGS. 7A to 7C are diagrams showing examples of the relationship (control characteristics) between the dynamic pitch angle ⁇ d and the correction amount ⁇ V.
  • FIGS. 9A to 9C are diagrams showing examples of the relationship (control characteristics) between the dynamic pitch angle ⁇ d and the correction amount ⁇ V. It is a figure explaining optical axis correction based on the control characteristic of Fig.9 (a).
  • FIGS. 11A to 11D are diagrams showing examples of the relationship (control characteristics) between the dynamic pitch angle ⁇ d and the correction amount ⁇ V.
  • FIGS. 12A to 12C are diagrams for explaining an example of controlling the intensity distribution of light distribution.
  • FIG. 8 is a block diagram of a lighting system according to Embodiment 2; 3 is a functional block diagram of a controller according to Embodiment 1; FIG.
  • FIG. 11 is a functional block diagram of a controller according to Example 3; 1 is a diagram illustrating an example of a vehicle design with a lighting system; FIG. FIG. 4 is a diagram showing another example of a vehicle design with a lighting system; FIG. 19 illustrates signal transmission and processing in the design of FIG. 18; FIG. 20 illustrates signal transmission and processing in the design of FIG. 19; It is a figure explaining prediction of the 1st pitch angle thetaj based on FFT. It is a figure which shows an example of the structure of a headlamp.
  • FIG. 11 is a functional block diagram of a controller according to Example 3; 1 is a diagram illustrating an example of a vehicle design with a lighting system; FIG. FIG. 4 is a diagram showing another example of a vehicle design with a lighting system; FIG. 19 illustrates signal transmission and processing in the design of FIG. 18; FIG. 20 illustrates signal transmission and processing in the design of FIG. 19; It is a figure explaining prediction of the 1st pitch angle thetaj based
  • FIG. 10 is a diagram illustrating yet another example of a vehicle design with a lighting system; It is a figure which shows an example of the structure of a headlamp. It is a figure which shows an example of the structure of a headlamp. It is a figure which shows an example of the structure of a headlamp. It is a figure which shows an example of the structure of a headlamp. 1 is a block diagram of a lighting system that supports hybrid leveling control; FIG. FIG. 4 is a diagram for explaining hybrid control of electronic leveling and mechanical leveling; 3 is a block diagram showing a configuration example of a controller of the lamp system; FIG. 1 is a block diagram of a lighting system that supports hybrid leveling control; FIG. FIGS. 32(a) and 32(b) are diagrams for explaining light distribution control by the lamp system of FIG. FIG. 32 is a diagram showing an example of the structure of the lamp system of FIG. 31; 32 is a perspective view of the lighting system of FIG. 31; FIG.
  • a lighting fixture system includes a variable light distribution lamp that includes a plurality of individually controllable pixels and emits lamp light having a light distribution according to the states of the plurality of pixels;
  • a position-controllable leveling actuator and a controller for controlling the leveling actuator and the variable light distribution lamp according to the pitch angle of the vehicle body are provided.
  • the controller may control the leveling actuator according to the static component of the pitch angle of the vehicle body, and control the variable light distribution lamp according to the dynamic component of the pitch angle of the vehicle body.
  • the lighting system may further include a first sensor including a gyro sensor.
  • the controller may control the variable light distribution lamp according to the output of the first sensor.
  • the lighting system may further include a second sensor including a vehicle height sensor or an acceleration sensor.
  • the controller may control the leveling actuator according to the output of the second sensor.
  • the lighting system may further include a fixed light distribution lamp that forms a fixed light distribution, and a lamp bracket that supports the fixed light distribution lamp and the variable light distribution lamp.
  • a leveling actuator may be capable of controlling the position of the lamp bracket.
  • a state in which member A is connected to member B refers to a case in which member A and member B are physically directly connected, and that member A and member B are electrically connected to each other. It also includes the case of being indirectly connected through other members that do not substantially affect the physical connection state or impair the functions and effects achieved by their combination.
  • the state in which member C is provided between member A and member B refers to the case where member A and member C or member B and member C are directly connected, as well as the case where they are electrically connected. It also includes the case of being indirectly connected through other members that do not substantially affect the physical connection state or impair the functions and effects achieved by their combination.
  • FIG. 1 is a block diagram of a lighting system 100 according to the first embodiment.
  • the lighting system 100 is a headlamp that is mounted on a vehicle and that illuminates a field of view in front of the vehicle with light.
  • An automobile changes its tilt angle in the front-rear direction according to the weight balance in the front-rear direction.
  • the tilt angle in the longitudinal direction corresponds to the rotation of the vehicle body about the horizontal axis extending in the left and right direction, and is called the pitch angle ⁇ p.
  • the lighting system 100 has a function (auto-leveling function) of automatically adjusting the optical axis of the headlamp in the pitch direction according to the pitch angle ⁇ p.
  • the lamp system 100 includes a high-definition lamp unit 110, a sensor 120 and a controller 200.
  • the high-definition lamp unit 110 is a variable light distribution lamp configured to irradiate part or all of the low beam area.
  • the high-definition lamp unit 110 may cover part/all of the high beam area in addition to part/all of the low beam area.
  • the high-definition lamp unit 110 includes a plurality of individually controllable pixels PIX, and emits lamp light having light distribution according to the states of the plurality of pixels PIX.
  • high-definition lamp unit 110 includes light-emitting element array 112 and illumination optical system 114 .
  • An LED array can be used as the light emitting element array 112 .
  • the brightness of each pixel PIX may be controllable with two gradations of ON and OFF, or may be controllable with multiple gradations.
  • PWM dimming can be used to achieve multiple gradations. may be expressed.
  • the irradiation optical system 114 projects the output light of the light emitting element array 112 forward of the vehicle.
  • the irradiation optical system 114 may be a lens optical system, a reflective optical system, or a combination thereof.
  • a virtual vertical screen 2 is shown in FIG. It is assumed that the virtual vertical screen 2 is a coordinate system based on the road surface. The distance between the virtual vertical screen 2 and the vehicle (lamp) can be 10m or 25m.
  • a light distribution pattern PTN is formed on the virtual vertical screen 2 by the lighting of the high-definition lamp unit 110 .
  • the light distribution pattern PTN is the intensity distribution of lamp light on the virtual vertical screen 2 and is based on the on/off pattern of the plurality of pixels PIX of the light emitting element array 112 .
  • the correspondence between the position of a certain pixel and the irradiation area on the virtual vertical screen 2 corresponding to that pixel is determined by the irradiation optical system 114, and is a mirror image relationship (horizontal inversion), vertical inversion, or vertical and horizontal inversion. Sometimes it is.
  • the light distribution pattern PTN includes a cutoff line CL.
  • the light distribution pattern PTN includes a horizontal cutoff line CLa and an oblique cutoff line CLb, which intersect at the elbow point LB.
  • the controller 200 corrects the optical axis of the low beam in the pitch angle direction according to variations in the pitch angle ⁇ p caused by various factors while the vehicle is stationary and running.
  • FIGS. 2(a) and 2(b) are diagrams for explaining the pitch angle ⁇ p of the vehicle body.
  • FIG. 2(a) shows the pitch angle ⁇ p when the vehicle is stopped.
  • the pitch angle ⁇ p when the vehicle is stationary is defined as a static pitch angle ⁇ s. Since the static pitch angle ⁇ s indicates the attitude of the vehicle when the vehicle is stopped, it is also referred to as the stationary vehicle attitude angle.
  • the static pitch angle ⁇ s is determined according to the number of passengers, the riding position, the weight of luggage in the luggage compartment, the hardness of the front and rear suspensions, and the like.
  • the angle formed by the straight line 12 parallel to the road surface 10 and the reference line 22 of the vehicle body 20 is taken as the pitch angle ⁇ p, and the upward direction of the reference line 22 (nose-up direction) is taken as positive. It is assumed that
  • FIG. 2(b) shows the pitch angle ⁇ p while the vehicle is running.
  • the pitch angle ⁇ p while the vehicle is running can be grasped as the sum of the static pitch angle ⁇ s and the dynamic component (also referred to as the dynamic pitch angle or pitch angle fluctuation amount) ⁇ d.
  • the dynamic pitch angle ⁇ d can include the following components. ⁇ (i) Nose up due to vehicle acceleration, nose down due to deceleration ⁇ (ii) Changes in vehicle weight (weight balance) caused by road surface inclination ⁇ (iii) Fast vehicle vibration caused by uneven road surface
  • vibrations of the vehicle body caused by unevenness of the road surface are generally within the range of 0.5 to 5 Hz, although they depend on the hardness of the suspension and the weight of the vehicle.
  • a sharp vehicle body vibration is 0.9 to 2 Hz.
  • the frequency component exceeding 0.5 Hz of the pitch angle fluctuation (generally 0.5 to 5 Hz, for example 1 to 2 Hz), which was conventionally removed as noise, is not removed as noise, and is actively subject to correction.
  • optical axis correction for correcting pitch angle fluctuations during running is referred to as dynamic leveling.
  • the sensor 120 is provided so as to detect the dynamic component ⁇ d of the pitch angle ⁇ p while the vehicle body is running.
  • the senor 120 includes a gyro sensor.
  • the gyro sensor may be attached in any direction, but is preferably installed so that one of its detection axes faces the left-right horizontal direction of the vehicle body, and generates a detection signal S1 indicating the angular velocity ⁇ p of rotational motion around this detection axis.
  • the gyro sensor may be triaxial or uniaxial.
  • the controller 200 is an ECU (Electronic Control Unit) that integrates functions related to optical axis correction, and performs processing related to dynamic leveling.
  • the controller 200 may be an ECU dedicated to leveling (also referred to as a leveling ECU), an ECU integrated with a controller having other functions, or divided into a plurality of ECUs. good.
  • the functions of the controller 200 may be realized by software processing, hardware processing, or a combination of software processing and hardware processing. Specifically, software processing is implemented by combining processors (hardware) such as CPU (Central Processing Unit), MPU (Micro Processing Unit), and microcontrollers, and software programs executed by the processor (hardware). . Controller 200 may be a combination of multiple processors (microcontrollers).
  • hardware processing is implemented by hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit), controller IC, and FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • controller IC controller IC
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the controller 200 detects the dynamic component ⁇ d of the pitch angle ⁇ p while the vehicle is running by integrating the angular velocity ⁇ p indicated by the detection signal S1.
  • the dynamic component ⁇ d here can be regarded as a component included in a predetermined frequency band higher than 0.5 Hz among variations in the pitch angle ⁇ p.
  • components included in a predetermined frequency band are subject to correction as dynamic components.
  • the predetermined frequency band can be set, for example, within a range of approximately 0.5 Hz to 5 Hz. Which frequency band is to be corrected may be determined based on the stiffness of the suspension, the mass of the vehicle body, and the like.
  • the controller 200 adjusts the position of the cutoff line CL of the light distribution pattern PTN (the position in the vertical direction V, that is, the optical axis) to a predetermined position v 0 according to the dynamic component ⁇ d of the pitch angle ⁇ p of the running vehicle body. as a reference.
  • Conventional leveling control moves the optical axis only downward for the purpose of suppressing glare.
  • the position of the cutoff line CL is positively moved not only downward but also upward.
  • the position of the cutoff line CL can be controlled by (1) fixing the lower end of the light distribution of the lamp and changing only the position of the cutoff line vertically, or (2) controlling the position of the lower end of the light distribution of the lamp. is varied vertically following the position of the cutoff line, in other words, the entire light distribution of the lamp is moved vertically.
  • the controller 200 moves the cutoff line CL downward in response to the positive dynamic pitch angle ⁇ d. Further in this embodiment, the controller 200 positively moves the cutoff line CL upward in response to the negative dynamic pitch angle ⁇ d.
  • the controller 200 moves the position of the cutoff line CL upward and downward with respect to the predetermined position V0 so as to cancel the dynamic component ⁇ d of the pitch angle ⁇ p.
  • the predetermined position V0 is the vertical coordinate at which the cutoff line CL should be located when the variation of the pitch angle ⁇ p is zero.
  • the controller 200 changes the on/off boundaries 116 of the plurality of pixels PIX of the light emitting element array 112 in order to raise or lower the cutoff line CL on the virtual vertical screen 2 .
  • How many pixels the boundary 116 is to be shifted for a given variation range of the pitch angle ⁇ p can be determined geometrically. Let ⁇ y be the pixel shift amount.
  • FIG. 3 is a functional block diagram of the controller 200.
  • the controller 200 includes a pitch angle calculator 210 and a cutoff line controller 220 .
  • the pitch angle calculator 210 detects the dynamic component ⁇ d of the pitch angle ⁇ p based on the output of the sensor 120 .
  • the pitch angle calculator 210 integrates the angular velocity ⁇ p indicated by the detection signal S1.
  • the pitch angle calculation unit 210 calculates the dynamic pitch angle ⁇ d by performing calculation processing on the integrated value as necessary. This arithmetic processing can include filtering (band limiting processing), moving average processing, and the like.
  • the cutoff line control unit 220 raises and lowers the position of the cutoff line CL based on the dynamic pitch angle ⁇ d.
  • Cut-off line control section 220 includes correction amount calculation section 222 and correction section 224 .
  • the correction amount calculator 222 calculates the amount of vertical movement (correction amount ⁇ V) of the cutoff line CL on the virtual vertical screen 2 based on the dynamic pitch angle ⁇ d.
  • a positive correction amount ⁇ V corresponds to an upward shift of the cutoff line CL
  • a negative correction amount ⁇ V corresponds to a downward shift of the cutoff line CL.
  • the correction unit 224 controls the light emitting element array 112 so that the cutoff line CL moves by the correction amount ⁇ V.
  • the light-emitting element array 112 has an interface for inputting image data that designates on/off (or luminance) of a plurality of pixels PIX.
  • the correction unit 224 may shift the position of the boundary 116 between ON pixels and OFF pixels included in the image data up and down by the number of pixels ⁇ y corresponding to the correction amount ⁇ V. That is, the correction unit 224 shifts the position (boundary 116) of the cutoff line CL of the light distribution pattern included in the image data upward and downward with respect to the predetermined position y0 so as to cancel the dynamic component ⁇ d of the pitch angle ⁇ p. Move downward.
  • the predetermined position y0 is a reference position corresponding to V0 .
  • the correction unit 224 determines the position (height) of the boundary between the ON and OFF pixels corresponding to the lower end of the light distribution pattern. may be shifted up and down by the number of pixels ⁇ y corresponding to the correction amount ⁇ V. That is, the correction unit 224 may shift the entire light distribution pattern vertically by the number of pixels ⁇ y corresponding to the correction amount ⁇ V.
  • the configuration of the lamp system 100 is as described above. Next, the operation will be explained.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of a vehicle traveling scene.
  • the vehicle 30 is traveling from left to right on the paper surface, and shows how it climbs over a step 14 on the road surface 10 .
  • FIG. 4 shows attitudes of the vehicle 30 at a plurality of times t 0 to t 4 . Each time t 0 to t 4 indicates the following states.
  • Time t0 The vehicle is running in front of the step 14
  • Time t1 The front wheels have run over the step 14
  • Time t2 The front wheels have run over the step 14
  • Time t3 The rear wheels have run over the step 14
  • State Time t 4 The state where the rear wheels have run over the step 14
  • the dynamic pitch angle ⁇ d is 0 at times t 0 , t 2 and t 4 .
  • the dynamic pitch angle ⁇ d at time t1 takes a positive value ⁇ d1
  • the dynamic pitch angle ⁇ d at time t2 takes a negative value ⁇ d3 .
  • FIG. 5 is a diagram showing the waveform of the dynamic pitch angle ⁇ d and the waveform of the correction amount ⁇ V corresponding to the driving scene of FIG. As shown in FIG. 4, the dynamic pitch angle ⁇ d swings in the positive direction, swings in the negative direction, and eventually returns to 0.
  • a correction amount ⁇ V is generated corresponding to the variation of the dynamic pitch angle ⁇ d.
  • FIG. 6 is a diagram showing light rays corresponding to the cutoff line of the headlamp light in the driving scene of FIG.
  • the light beam 32 of the lamp light can always be kept at a constant angle with respect to the road surface 10 by adaptive light distribution control following the dynamic pitch angle ⁇ d.
  • the lamp system 100 when the rear of the vehicle 30 sinks as shown at time t1 in FIG. 6, glare can be prevented by lowering the cut-off line. Also, as shown at time t3 in FIG. 6, when the front of the vehicle 30 sinks, raising the cutoff line can prevent the distant field of vision from becoming dark.
  • the position of the cut-off line on the virtual vertical screen in front of the vehicle is can be kept constant at all times, preventing objects in front of the vehicle from brightening or darkening, thus providing an improved field of vision.
  • the static pitch angle ⁇ s can be regarded as a reference value of the pitch angle ⁇ p
  • the dynamic pitch angle ⁇ d can be regarded as a dynamic deviation from the reference value of the pitch angle ⁇ p. Therefore, the controller 200 controls the high-definition lamp unit 110 so that the angle formed by the light beam 32 corresponding to the cutoff line of the lamp light and the road surface 10 is constant according to the deviation ⁇ d.
  • FIG. 7(a) to (c) are diagrams showing examples of the relationship (control characteristics) between the dynamic pitch angle ⁇ d and the correction amount ⁇ V.
  • the correction amount ⁇ V is expressed as a linear expression having a proportionality constant (referred to as a reference gain g0 ) based on the distance L with respect to the dynamic pitch angle ⁇ d. can be determined.
  • a reference gain g0 a proportionality constant
  • the boundary 116 corresponding to the cutoff line on the image data is vertically shifted so as to obtain the correction amount ⁇ V shown in FIG.
  • the illumination optical system 114 is a complex optical system including a reflector having a hyperbolic paraboloid, an elliptical paraboloid, a paraboloid of revolution, and a free paraboloid
  • the correction amount ⁇ V may be defined by a polygonal line with respect to the dynamic pitch angle ⁇ d.
  • a control characteristic such as (b) may be defined. In this case, it is possible to suppress glare when a control delay occurs in a situation where the nose-up posture is assumed immediately after the nose dive.
  • the irradiation optical system 114 is a complex optical system that includes a reflecting mirror having an elliptical paraboloid or a free paraboloid, as shown in FIG. may
  • the upward movement of the cutoff line may be disabled.
  • the dynamic pitch angle ⁇ d includes a frequency component that exceeds the response speed of the controller 200, glare can be suppressed by invalidating the movement of the cutoff line in the upward direction.
  • movement of the cut-off line not only in the upward direction but also in the downward direction may be invalidated.
  • road surface unevenness occurs continuously (for example, for 3 seconds or longer)
  • the road surface is a special road surface (for example, a dirt course, an unpaved mountain road, etc.) that is different from normal road driving. Therefore, when a steep pitch angle change occurs continuously for a predetermined period of time (for example, 3 seconds), the pitch angle control may be fixed to the pitch angle control acquired while the vehicle is stopped or in a stable running state. Also, when returning, it is better not to return it immediately, but gradually return it over a period of several seconds.
  • the high-definition lamp unit 110 capable of controlling the intensity distribution with multiple gradations, it is preferable to apply blurring or gradation to restore the intensity gradually.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining glare that may occur as a result of optical axis correction during nosedive.
  • the vehicle 30 is traveling from left to right on the paper and is shown passing through a dent 16 on the road surface 10 .
  • FIG. 4 shows attitudes of the vehicle 30 at a plurality of times t 0 to t 4 . Each time t 0 to t 4 indicates the following states.
  • Time t 0 The vehicle is running in front of the dent 16
  • Time t 1 The front wheel has fallen into the dent 16
  • Time t 2 The front wheel has passed the dent 16
  • Time t 3 The rear wheel is in the dent 16 Falling state
  • Time t 4 State where the rear wheel has passed through the dent 16
  • the controller 200 attempts to return the cutoff line to the original predetermined position v0 . However, if there is a control delay, the cut-off line will not return to the predetermined position v0 and will be positioned above the predetermined position v0 . This causes the lamp light to be emitted above the horizontal, which may give rise to glare.
  • the controller 200 attempts to correct the position of the cutoff line downward from the predetermined position v0 so that the optical axis faces downward. In this case as well, if there is a control delay, the cutoff line will not fall completely to the target position corresponding to the current attitude, so the lamp light will be emitted above the horizontal plane, possibly giving glare.
  • the dynamic pitch angle ⁇ d is positive and negative, in other words, when the cutoff line CL moves upward from the predetermined position and when the cutoff line CL moves upward from the predetermined position.
  • the control characteristics were the same when moving downward.
  • asymmetry is introduced according to the sign (orientation) of the dynamic pitch angle ⁇ d.
  • control characteristic is the relationship between the dynamic pitch angle ⁇ d and the correction amount ⁇ V, and is exemplified by the above-mentioned function f( ) and the parameters (gain and order) that define it.
  • FIG. 9(a) to (c) are diagrams showing examples of the relationship (control characteristics) between the dynamic pitch angle ⁇ d and the correction amount ⁇ V.
  • the control characteristic is a linear function as in FIG. 7(a), but the gain (slope ) are different.
  • the correction amount ⁇ V is relatively large when ⁇ d>0, and the correction amount ⁇ V is relatively large when ⁇ d ⁇ 0. It can be small.
  • the slope is smaller than the slope based on the reference gain g0 compared to ⁇ d>0.
  • the amount by which the optical axis is directed upward is suppressed. This makes it possible to suppress the glare given to surrounding traffic participants when a control delay occurs in a situation where the nose-up posture is assumed immediately after a nose dive. That is, the problem described with reference to FIG. 8 can be solved.
  • FIG. 10 is a diagram for explaining optical axis correction based on the control characteristics of FIG. 9(a).
  • FIG. 10 shows the same driving scene as in FIG. 8 with the control characteristics shown in FIG. 9(a) applied.
  • the position of the cutoff line is corrected so that the optical axis faces upward.
  • the correction amount ⁇ V is smaller than the correction amount in FIG.
  • the dashed-dotted line is the optical axis in FIG. 8, and the solid line is the optical axis based on the control characteristics in FIG. 9(a).
  • the controller 200 attempts to return the cutoff line to the original predetermined position v0 . Since the correction amount ⁇ V for the previous nose dive is small, the cutoff line returns to the predetermined position v0 even if there is a control delay. As a result, the lamp light is maintained below the horizontal, and glare can be suppressed.
  • a negative threshold value ⁇ TH is defined, and in the range of ⁇ d> ⁇ TH , there is a slope based on the reference gain g0 .
  • the slope is smaller than that based on the reference gain g0 .
  • the transfer function can include a filter element.
  • the characteristics of the filter may be different when moving upward and when moving downward from a predetermined position.
  • FIGS. 11(a) to 11(d) are diagrams showing examples of the relationship (control characteristics) between the dynamic pitch angle ⁇ d and the correction amount ⁇ V.
  • the frequency characteristics (cutoff frequency) are the same for ⁇ d>0 and ⁇ d ⁇ 0, and only the gain g is different.
  • the gain is the reference gain g0 when ⁇ d>0 and when ⁇ d ⁇ 0, but the frequency characteristics are different. Specifically, when ⁇ d>0 (nose up), the wide frequency band of the dynamic pitch angle ⁇ d is corrected to reliably prevent glare. When ⁇ d ⁇ 0 (nose dive), the frequency band for correcting the dynamic pitch angle ⁇ d is narrowed. This reduces the risk of glare due to control delays.
  • the gain is the reference gain g0 when .theta.d>0 and when .theta.d ⁇ 0, but the frequency characteristics are different.
  • ⁇ d ⁇ 0 nose dive
  • the frequency band for correcting the dynamic pitch angle ⁇ d is narrowed, but the band to be corrected is wider than in FIG. 11(b). side.
  • both the gain g and the frequency characteristic differ between when ⁇ d>0 and when ⁇ d ⁇ 0.
  • the speed at which the cutoff line CL is raised and lowered may be changed according to the attitude of the vehicle body. Specifically, the speed at which the cutoff line moves upward may be slower than the speed at which the cutoff line moves downward. This makes it difficult to give glare after the cutoff line CL is corrected upward.
  • the upward movement of the cut-off line may be disabled.
  • the dynamic pitch angle ⁇ d includes a frequency component that exceeds the response speed of the controller 200, glare can be suppressed by invalidating the movement of the cutoff line in the upward direction.
  • movement of the cut-off line not only in the upward direction but also in the downward direction may be invalidated.
  • road surface unevenness occurs continuously (for example, for 3 seconds or longer)
  • the road surface is a special road surface (for example, a dirt course, an unpaved mountain road, etc.) that is different from normal road driving. Therefore, when a steep pitch angle change occurs continuously for a predetermined period of time (for example, 3 seconds), the pitch angle control may be fixed to the pitch angle control acquired while the vehicle is stopped or in a stable running state. Also, when returning, it is better not to return it immediately, but gradually return it over a period of several seconds.
  • the high-definition lamp unit 110 capable of controlling the intensity distribution with multiple gradations, it is preferable to apply blurring or gradation to restore the intensity gradually.
  • the controller 200 may change the intensity distribution (illuminance distribution) of the light distribution in addition to moving the cutoff line (leveling control).
  • FIGS. 12(a) to 12(c) are diagrams for explaining an example of controlling the intensity distribution of light distribution.
  • FIG. 12(a) is an example of the most standard light distribution control, in which only the cutoff line CL is moved upward, and the illuminance is substantially constant.
  • the illuminance is indicated by hatching density, and the higher the density, the higher the illuminance.
  • the controller 200 sets the illuminance in the range above the predetermined position v0 to lower than the illuminance (specified value) at that time. As a result, it is possible to prevent glare from occurring while ensuring the driver's distant field of vision.
  • the intensity distribution of the light distribution is such that when the cutoff line CL is located above the predetermined position V0 , the illuminance in the range above the predetermined position V0 increases upward. It has a gradation that gets darker gradually. As a result, it is possible to prevent glare from occurring while ensuring the driver's distant field of vision.
  • the gyro sensor detects the dynamic component of the pitch angle in the embodiments, the present disclosure is not limited thereto.
  • the dynamic component of the pitch angle may be detected based on a combination of a front vehicle height sensor provided on the front suspension of the vehicle body and a rear vehicle height sensor provided on the rear suspension of the vehicle body.
  • high-definition lamp unit 110 is configured with the light-emitting element array 112 in the embodiment, the present disclosure is not limited thereto.
  • high definition lamp unit 110 may include a light source that produces light having a substantially flat intensity distribution and a spatial light modulator that spatially patterns the light emitted by the light source.
  • Spatial light modulators are exemplified by DMDs (Digital Micromirror Devices) and liquid crystal devices.
  • the method by which the controller 200 vertically shifts the position of the cutoff line CL is not limited to that described in the embodiment.
  • the light emitting element array 112 may have a pixel shift function.
  • the light-emitting element array 112 may be provided with reference image data and a pixel shift amount ⁇ y.
  • Control of the optical axis that is, control of the height of the cutoff line is not limited to pixel control (electronic leveling) of the high-definition lamp unit 110 .
  • a normal low beam unit may be configured to be controllable by a high-speed leveling actuator, and the height of the cutoff line may be controlled by changing the inclination of the low beam unit (referred to as mechanical leveling).
  • the position of the light emitting element array 112 may be configured to be mechanically shiftable.
  • FIG. 13 is a block diagram of the lamp system 100 according to the second embodiment.
  • the lighting system 100 is a headlamp that is mounted on a vehicle and that illuminates a field of view in front of the vehicle.
  • An automobile changes its tilt angle in the front-rear direction according to the weight balance in the front-rear direction.
  • the tilt angle in the longitudinal direction corresponds to the rotation of the vehicle body about the horizontal axis extending in the left and right direction, and is called the pitch angle ⁇ p.
  • the lighting system 100 has a function (auto-leveling function) of automatically adjusting the optical axis of the headlamp in the pitch direction according to the pitch angle ⁇ p.
  • the lamp system 100 includes a high-definition lamp unit 110, a first sensor 120, a second sensor, and a controller 200.
  • the high-definition lamp unit 110 is a variable light distribution lamp configured to irradiate part or all of the low beam area.
  • the high-definition lamp unit 110 may cover part/all of the high beam area in addition to part/all of the low beam area.
  • the high-definition lamp unit 110 includes a plurality of individually controllable pixels PIX, and emits lamp light having light distribution according to the states of the plurality of pixels PIX.
  • high-definition lamp unit 110 includes light-emitting element array 112 and illumination optical system 114 .
  • An LED array can be used as the light emitting element array 112 .
  • the brightness of each pixel PIX may be controllable with two gradations of ON and OFF, or may be controllable with multiple gradations.
  • PWM dimming can be used to achieve multiple gradations. may be expressed.
  • the irradiation optical system 114 projects the output light of the light emitting element array 112 forward of the vehicle.
  • the irradiation optical system 114 may be a lens optical system, a reflective optical system, or a combination thereof.
  • the virtual vertical screen 2 is shown in FIG. It is assumed that the virtual vertical screen 2 is a coordinate system based on the road surface. The distance between the virtual vertical screen 2 and the vehicle (lamp) can be 10m or 25m.
  • a light distribution pattern PTN is formed on the virtual vertical screen 2 by the lighting of the high-definition lamp unit 110 .
  • the light distribution pattern PTN is the intensity distribution of lamp light on the virtual vertical screen 2 and is based on the on/off pattern of the plurality of pixels PIX of the light emitting element array 112 .
  • the correspondence between the position of a certain pixel and the irradiation area on the virtual vertical screen 2 corresponding to that pixel is determined by the irradiation optical system 114, and is a mirror image relationship (horizontal inversion), vertical inversion, or vertical and horizontal inversion. Sometimes it is.
  • the light distribution pattern PTN includes a cutoff line CL.
  • the light distribution pattern PTN includes a horizontal cutoff line CLa and an oblique cutoff line CLb, which intersect at the elbow point LB.
  • the controller 200 corrects the optical axis of the low beam in the pitch angle direction according to variations in the pitch angle ⁇ p caused by various factors while the vehicle is stationary and running.
  • the controller 200 changes the on/off boundaries 116 of the plurality of pixels PIX of the light emitting element array 112 in order to raise or lower the cutoff line CL on the virtual vertical screen 2 .
  • How many pixels the boundary 116 is to be shifted for a given variation range of the pitch angle ⁇ p can be determined geometrically. Let ⁇ y be the pixel shift amount.
  • the controller 200 performs dynamic leveling targeting frequency components exceeding 0.5 Hz of pitch angle fluctuations, which were conventionally removed as noise.
  • the controller 200 also corrects the optical axis according to the static pitch angle (position angle of the stationary vehicle) ⁇ s shown in FIG. 2(a). Specifically, control is performed so that the light axis of the lamp is directed downward in response to changes in the static load of the vehicle while the vehicle is stopped. This is called static leveling. Static leveling is performed in conventional vehicle lamps using a G sensor (acceleration sensor) and a vehicle height sensor.
  • G sensor acceleration sensor
  • a first sensor 120 and a second sensor 122 are provided for accurate detection of the pitch angle ⁇ p in this embodiment.
  • the first sensor 120 is provided so that it can mainly detect the dynamic component ⁇ d of the pitch angle ⁇ p during running of the vehicle body.
  • the first sensor 120 includes a gyro sensor.
  • the gyro sensor may be attached in any direction, but is preferably attached so that one of its detection axes faces the left-right horizontal direction of the vehicle body, and generates a first detection signal S1 indicating the angular velocity ⁇ p of rotational motion around this detection axis. do.
  • the gyro sensor may be triaxial or uniaxial.
  • the second sensor 122 is an acceleration sensor (G sensor).
  • the second sensor 122 outputs a detection signal S2 containing accelerations ⁇ x , ⁇ y and ⁇ z with respect to each of the three axes.
  • the resultant vector of the three-axis accelerations ⁇ x , ⁇ y , and ⁇ z points in the direction of gravity.
  • the composite vector of the three-axis accelerations ⁇ x , ⁇ y , and ⁇ z gives the composite vector of the gravity and the acceleration vector of the vehicle body.
  • the first sensor 120 and the second sensor 122 may be six-axis sensors in which an acceleration sensor and a gyro sensor are integrated.
  • the controller 200 is an ECU (Electronic Control Unit) that integrates functions related to optical axis correction, and performs processing related to static leveling and dynamic leveling.
  • the controller 200 may be an ECU dedicated to leveling (also referred to as a leveling ECU), an ECU integrated with a controller having other functions, or divided into a plurality of ECUs. good.
  • the functions of the controller 200 may be realized by software processing, hardware processing, or a combination of software processing and hardware processing. Specifically, software processing is implemented by combining processors (hardware) such as CPU (Central Processing Unit), MPU (Micro Processing Unit), and microcontrollers, and software programs executed by the processor (hardware). . Controller 200 may be a combination of multiple processors (microcontrollers).
  • hardware processing is implemented by hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit), controller IC, and FPGA (Field Programmable Gate Array).
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • controller IC controller IC
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the controller 200 detects the pitch angle ⁇ p of the vehicle according to the detection signal S1 generated by the first sensor 120 and the second detection signal S2 generated by the second sensor 122, and adjusts the distribution according to the pitch angle ⁇ p. Controls the height of the light cutoff line.
  • the pitch angle .theta.p includes the static pitch angle .theta.s (position angle of the stationary vehicle) and the dynamic pitch angle .theta.p.
  • FIG. 14 is a functional block diagram of the controller 200A according to the first embodiment.
  • the controller 200A includes a pitch angle calculator 210 and a cutoff line controller 220 .
  • the pitch angle calculator 210 generates angle information necessary for optical axis correction (leveling control), that is, the pitch angle ⁇ p, based on the two detection signals S1 and S2.
  • the pitch angle calculator 210 includes an integrator 212 and an acceleration direction calculator 214 .
  • the integrator 212 calculates the first pitch angle ⁇ j by integrating the angular velocity ⁇ p indicated by the first detection signal S1.
  • the acceleration direction calculator 214 calculates a second pitch angle ⁇ a indicating the acceleration direction ⁇ based on the accelerations ⁇ x , ⁇ y , and ⁇ z indicated by the second detection signal S2.
  • FIG. 15 is a diagram explaining the second pitch angle ⁇ a.
  • the direction of acceleration ⁇ detected by the direction-of-acceleration calculator 214 coincides with the direction of gravity G when the vehicle is stopped or in uniform motion.
  • the x, y, and z axes of the acceleration sensor are assumed to be parallel to the X, Y, and Z axes of the vehicle body. It is assumed that the X-axis of the vehicle body faces the traveling direction, the Y-axis faces the horizontal direction, and the Z-axis faces the vertical direction. For ease of understanding, it is assumed that no acceleration occurs in the y direction.
  • the second pitch angle ⁇ a is taken as the angle between the z-axis of the acceleration sensor and the acceleration vector ⁇ . Then, the second pitch angle ⁇ a becomes the angle formed by the straight line parallel to the road surface and the X-axis of the vehicle body, and coincides with the stationary pitch angle ⁇ s shown in FIG. 2(a).
  • Pitch angle calculator 210 can include a filter (low-pass filter or band-pass filter) to remove noise components. It should be determined so that the components can pass through. Therefore, the cutoff frequency should be set between the noise frequency and the maximum frequency of the frequencies to be corrected. For example, when the noise component around 100 Hz is large, the cutoff frequency must be determined so as to sufficiently attenuate 100 Hz, and may be set to about 1/2 to 1/3 of the noise frequency of 100 Hz, for example 50 Hz.
  • the second pitch angle ⁇ a is associated with the static pitch angle ⁇ s
  • the first pitch angle ⁇ j is associated with the dynamic pitch angle ⁇ d.
  • the static pitch angle ⁇ s stop vehicle attitude angle
  • the acceleration sensor acquires the direction and inclination of the gravitational acceleration, it cannot distinguish whether the vehicle is leaning on a slope or is leaning due to a load, even when the vehicle is stopped. can be used to estimate the stationary vehicle attitude angle (static pitch angle ⁇ s).
  • the first pitch angle ⁇ j can be set to the dynamic pitch angle ⁇ d. For example, if the integral value is reset while the angular velocity ⁇ p in the pitch direction is 0 continues, and the integration is started when the angular velocity ⁇ p becomes non-zero, the integral value will be the dynamic pitch angle ⁇ d. will be shown.
  • the cut-off line control unit 220 performs static leveling based on the static pitch angle ⁇ s and dynamic leveling based on the dynamic pitch angle ⁇ p. For example, the cutoff line control unit 220 controls the position V0 , which is the reference of the cutoff line CL, based on the static pitch angle ⁇ s. The cut-off line control unit 220 also shifts the cut-off line CL vertically with reference to the reference position V0 based on the dynamic pitch angle ⁇ d.
  • Dynamic leveling may be applied only when the dynamic pitch angle ⁇ p based on the first pitch angle ⁇ j is greater than a predetermined threshold.
  • Two methods of leveling control by the cut-off line control unit 220 are conceivable.
  • One is a method of directly controlling the optical axis based on the pitch angle ⁇ p. This is called collective control.
  • the position of the cutoff line CL may be set using the pitch angle ⁇ p as the control angle.
  • the pitch angle ⁇ p can be generated by adding ⁇ j and ⁇ s.
  • Another leveling control is a method of controlling the optical axis by separating the static pitch angle ⁇ s and the dynamic pitch angle ⁇ d. This is called separate control. Separation control will be described below.
  • Cut-off line control section 220 includes correction amount calculation section 222 and correction section 224 .
  • the correction amount calculation unit 222 calculates the position V0 as the reference of the cutoff line CL on the virtual vertical screen 2 based on the static pitch angle ⁇ s. Further, the correction amount calculation unit 222 calculates the vertical movement amount (correction amount ⁇ V) of the cutoff line CL based on the dynamic pitch angle ⁇ d.
  • a positive correction amount ⁇ V corresponds to an upward shift of the cutoff line CL
  • a negative correction amount ⁇ V corresponds to a downward shift of the cutoff line CL.
  • the correction unit 224 controls the light emitting element array 112 to move the cutoff line CL from the reference position V0 by the correction amount ⁇ V.
  • the light-emitting element array 112 has an interface for inputting image data that designates on/off (or luminance) of a plurality of pixels PIX.
  • the correction unit 224 may shift the position of the boundary 116 between ON pixels and OFF pixels included in the image data up and down by the number of pixels ⁇ y corresponding to the correction amount ⁇ V. That is, the correction unit 224 adjusts the cutoff line position (boundary 116) of the light distribution pattern included in the image data upward and downward with respect to the predetermined position y0 so as to cancel the dynamic component ⁇ d of the pitch angle ⁇ p. move in the direction
  • the predetermined position y0 is a reference position corresponding to V0 .
  • the correction unit 224 determines the position (height) of the boundary between the ON and OFF pixels corresponding to the lower end of the light distribution pattern. may be shifted up and down by the number of pixels ⁇ y corresponding to the correction amount ⁇ V. That is, the correction unit 224 may shift the entire light distribution pattern vertically by the number of pixels ⁇ y corresponding to the correction amount ⁇ V.
  • Example 2 The basic configuration of the controller according to Example 2 is the same as in FIG.
  • the static pitch angle ⁇ s is determined based on the second pitch angle ⁇ a. That is, static leveling is the same as in the first embodiment.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in dynamic leveling. Specifically, the dynamic pitch angle ⁇ d used in dynamic leveling is determined based on the variation of not only the first pitch angle ⁇ j but also the second pitch angle ⁇ a.
  • FIG. 16 is a diagram showing the second pitch angle ⁇ a sensed by the second sensor 122.
  • FIG. Section T1 indicates that the vehicle is stopped on a non-sloping road surface.
  • the second pitch angle ⁇ a while the vehicle is stopped indicates the static pitch angle (position angle of the stopped vehicle) ⁇ s.
  • Section T2 indicates running on a flat road.
  • the second pitch angle ⁇ a slightly fluctuates, but is substantially constant.
  • Section T3 indicates an uphill slope with an inclination of ⁇ 1.
  • the second pitch angle ⁇ a is increased by ⁇ 1 from the stationary pitch angle ⁇ s.
  • the change in the second pitch angle ⁇ a due to the slope does not affect the posture of the vehicle body, it is irrelevant to the dynamic pitch angle ⁇ d, and leveling control does not occur.
  • Section T4 indicates a downhill with an inclination of ⁇ 2.
  • the second pitch angle ⁇ a is decreased by ⁇ 2 from the stationary pitch angle ⁇ s.
  • the change in the second pitch angle ⁇ a due to the slope does not affect the posture of the vehicle body, it is irrelevant to the dynamic pitch angle ⁇ d, and leveling control does not occur.
  • a section T5 indicates an acceleration period. This acceleration is normal acceleration, and is distinguished from rapid acceleration, which will be described later. During the acceleration period, the nose rises and attitude changes occur. Thereby, the second pitch angle ⁇ a becomes larger than the stationary pitch angle ⁇ s.
  • the cut-off line control unit 220 sets the variation width ⁇ a ⁇ s of the second pitch angle ⁇ a as the dynamic pitch angle ⁇ d, and corrects the optical axis based on the dynamic pitch angle ⁇ d. This is called slow dynamic leveling.
  • Section T6 is running on an uneven road surface.
  • the second pitch angle ⁇ a oscillates around the static pitch angle ⁇ s.
  • the cut-off line control unit 220 sets the variation component ⁇ a ⁇ s of the second pitch angle ⁇ a as the dynamic pitch angle ⁇ d, and vertically moves the optical axis based on the dynamic pitch angle ⁇ d. This is called high-speed dynamic leveling.
  • Leveling control may be performed based on one of ⁇ j and ( ⁇ a- ⁇ d). For example, when it is estimated that the second pitch angle ⁇ a contains noise, leveling control may be performed based on the first pitch angle ⁇ j.
  • leveling control may be performed by averaging ⁇ j and ( ⁇ a- ⁇ d).
  • FIG. 17 is a functional block diagram of a controller 200B according to the third embodiment.
  • the controller 200A includes a pitch angle calculator 210 and a cutoff line controller 220, as in FIG.
  • the pitch angle calculation unit 210 includes an integrator 212 and an acceleration direction calculation unit 214, as well as a synthesis unit 216 and a running condition determination unit 218.
  • the synthesizing unit 216 synthesizes the first pitch angle ⁇ j and the second pitch angle ⁇ a to generate the pitch angle ⁇ p, which is angle information required for optical axis correction (leveling control).
  • the pitch angle ⁇ p includes static pitch angle ⁇ s and dynamic pitch angle ⁇ d.
  • the cut-off line control unit 220 may perform batch control or separate control, but here it is assumed that batch control is carried out.
  • Synthesis unit 216 performs weighted addition of first pitch angle ⁇ j and second pitch angle ⁇ a to estimate pitch angle ⁇ p by equation (1).
  • ⁇ p ⁇ j+ ⁇ a (1)
  • the driving condition determination unit 218 determines driving conditions based on information from the vehicle (referred to as vehicle information) and/or based on sensor information.
  • Vehicle information includes vehicle speed, steering angle, camera image, map information, infrastructure information, suspension setting, vehicle weight, and the like.
  • the sensor information includes at least one of the first detection signal S1, the second detection signal S2, and the first pitch angle ⁇ j and the second pitch angle ⁇ a based thereon. Therefore, the weighting coefficient ⁇ can be set according to at least one of vehicle information and sensor information.
  • the leveling control based on the output of the second sensor 122 is enabled. Conversely, under running conditions in which the first sensor 120 detects a steep pitch angle change, leveling control based on the first pitch angle ⁇ j is enabled to follow the high-speed pitch angle change.
  • the pitch angle ⁇ p is calculated by setting ⁇ to approximately 0.1 to 0.5 and increasing the weighting of the acceleration sensor.
  • the frequency of vibration caused by unevenness such as gravel is higher than 5 Hz, and can be, for example, 10-20 Hz.
  • the frequency of vibration caused by unevenness such as gravel is higher than 5 Hz, and can be, for example, 10-20 Hz.
  • ⁇ is set to approximately 0.1 to 0.5, and the weighting of the acceleration sensor is increased to calculate the pitch angle ⁇ p.
  • frequencies higher than 5 Hz can be treated as noise, and control can be performed based on an average that does not include the noise, thereby reducing annoyance.
  • ⁇ can be between 0.5 and 1.0. In this case, since the pitch angle is expected to change sharply, high-speed dynamic leveling becomes possible by increasing ⁇ and making the influence of the gyro sensor dominant.
  • ⁇ can be between 0.5 and 1.0. In this case, since the pitch angle is expected to change sharply, high-speed dynamic leveling becomes possible by increasing ⁇ and making the influence of the gyro sensor dominant.
  • ⁇ can be set to 0.5 to 1.0.
  • the weighting of the gyro sensor can be increased, and dynamic leveling corresponding to the dynamic pitch angle fluctuations becomes possible.
  • the combination of the first sensor 120 and the second sensor 122 can detect static attitude changes of the vehicle body (static pitch angle) due to the number of passengers, the weight of luggage, the weight of fuel, etc. changes), the inclination of the road surface on which the vehicle is running, and sharp fluctuations in the pitch angle due to unevenness and undulations present on the road surface can be detected separately.
  • static attitude changes of the vehicle body static pitch angle
  • the inclination of the road surface on which the vehicle is running can be detected separately.
  • a vehicle height sensor may be used as the second sensor 122 instead of the acceleration sensor.
  • the vehicle height sensor may be a rear vehicle height sensor only, or may be a hybrid of a rear vehicle height sensor and a front vehicle height sensor.
  • high-definition lamp unit 110 is configured with the light-emitting element array 112 in the embodiment, the present disclosure is not limited thereto.
  • high definition lamp unit 110 may include a light source that produces light having a substantially flat intensity distribution and a spatial light modulator that spatially patterns the light emitted by the light source.
  • Spatial light modulators are exemplified by DMDs (Digital Micromirror Devices) and liquid crystal devices.
  • the method by which the controller 200 vertically shifts the position of the cutoff line CL is not limited to that described in the embodiment.
  • the light emitting element array 112 may have pixel shift functionality.
  • the light-emitting element array 112 may be provided with reference image data and a pixel shift amount ⁇ y.
  • Control of the optical axis that is, control of the height of the cutoff line is not limited to pixel control (electronic leveling) of the high-definition lamp unit 110 .
  • a normal low beam unit may be configured to be controllable by a high-speed leveling actuator, and the height of the cutoff line may be controlled by changing the inclination of the low beam unit (referred to as mechanical leveling).
  • the position of the light emitting element array 112 may be configured to be mechanically shiftable.
  • electronic leveling may be applied for sharp pitch angle variations
  • mechanical leveling may be applied for gradual or static pitch angle variations.
  • control for directing the optical axis upward is limited to static leveling and low-speed dynamic leveling, and in the high-speed dynamic leveling, only the control for directing the optical axis downward is performed without upward control. good.
  • FIG. 18 is a diagram showing a design example of a vehicle 500A that includes the lighting system 100. As shown in FIG. As described in the second embodiment, the lighting system 100 includes the high definition lamp unit 110, the controller 200, the first sensor 120 and the second sensor 122. FIG.
  • the high-definition lamp unit 110 is built into the headlamp 510A.
  • a first sensor 120 that is a gyro sensor and a second sensor 122 that includes an acceleration sensor or a vehicle height sensor are provided inside the vehicle interior 504 .
  • the controller 200 includes a pitch angle calculator 210 and a cutoff line controller 220, as shown in FIG.
  • the pitch angle calculation unit 210 and the cut-off line control unit 220 are implemented as the same hardware (calculation processing unit) on the headlamp 510A side.
  • pitch angle calculation unit 210 and cut-off line control unit 220 are mounted in second calculation processing unit 542 provided on the side of headlamp 510A, that is, outside vehicle compartment 504 (inside the engine room).
  • the second processing unit 542 may be part of a unit called control module 540 .
  • the control module 540 can include, in addition to the second arithmetic processing section 542, a power supply circuit that supplies power to the high-definition lamp unit 110, and the like.
  • the first arithmetic processing unit 532 and the second arithmetic processing unit 542 may be microcontrollers including software-controllable CPUs.
  • the first sensor 120 and the first arithmetic processing section 532 are unitized and called a leveling ECU 530 . If the second sensor 122 is an acceleration sensor, the second sensor 122 can also be built into the leveling ECU 530 .
  • the first sensor 120 and the second sensor 122 may be a 6-axis sensor 124 that integrates a gyro sensor and an acceleration sensor.
  • the first arithmetic processing unit 532 inside the vehicle interior 504 and the second arithmetic processing unit 542 outside the vehicle interior 504 are connected via a vehicle bus 550 such as CAN or other interfaces.
  • the first arithmetic processing unit 532 supplies the angular velocity signal based on the first detection signal S1 generated by the first sensor 120 to the second arithmetic processing unit 542 as it is.
  • the second arithmetic processing unit 542 functions as an interface for the vehicle bus 550 .
  • the second arithmetic processing unit 542 integrates the angular velocity signal, converts it into pitch angle information (first pitch angle ⁇ j), and controls the high-definition lamp unit 110 based on the first pitch angle ⁇ j.
  • the headlamp 510A can be attached to and detached from the vehicle body 502 relatively easily compared to other parts of the automobile, and the positional relationship between the headlamp 510A and the vehicle body 502 is expected to have a certain amount of error.
  • the first sensor 120 which is a gyro sensor
  • the accuracy of detecting the variation in the pitch angle ⁇ depends on the accuracy of assembly of the headlamp 510A to the vehicle body 502. will decrease. Some calibration is required to improve detection accuracy.
  • the inside of the engine room where the headlamp 510A is installed is in a harsh environment and is easily affected by temperature and humidity changes. If the gyro sensor is placed on the side of the headlamp, that is, in the engine room, the output of the gyro sensor may be affected by the environment, and the detection accuracy of the pitch angle variation may decrease.
  • the first sensor 120 which is a gyro sensor
  • the headlamp 510A by separating the first sensor 120, which is a gyro sensor, from the headlamp 510A and arranging it in the vehicle interior 504, errors in the positional relationship between the vehicle body 502 and the gyro sensor can be reduced. Temperature fluctuations in the gyro sensor can be suppressed. As a result, it is possible to improve the detection accuracy of pitch angle variation.
  • FIG. 19 is a diagram showing another design example of a vehicle 500B that includes the lighting system 100.
  • FIG. 19 is a diagram showing another design example of a vehicle 500B that includes the lighting system 100.
  • the pitch angle calculator 210 and the cutoff line controller 220 are implemented as separate processors. Specifically, the pitch angle calculation unit 210 is mounted in the first calculation processing unit 532 inside the vehicle interior 504, and the cut-off line control unit 220 is mounted in the second calculation processing unit 542 on the headlamp 510B side.
  • the cut-off line control section 220 of the first arithmetic processing section 532 integrates the angular velocity signal, which is the output of the first sensor 120, and calculates the first pitch angle ⁇ j.
  • the cut-off line control section 220 also calculates the second pitch angle ⁇ a based on the output of the second sensor 122 .
  • the first arithmetic processing unit 532 transmits pitch angle information ⁇ based on the first pitch angle ⁇ j and the second pitch angle ⁇ a to the second arithmetic processing unit 542 .
  • the pitch angle information ⁇ may include both the first pitch angle ⁇ j and the second pitch angle ⁇ a, or may be information obtained by synthesizing the first pitch angle ⁇ j and the second pitch angle ⁇ a.
  • a second arithmetic processing unit 542 corresponding to the cut-off line control unit 220 controls the high-definition lamp unit 110 based on the pitch angle information ⁇ .
  • the first sensor 120 which is a gyro sensor, is separated from the headlamp 510B and placed in the vehicle interior 504, thereby determining the position of the vehicle body 502 and the gyro sensor.
  • the relationship error can be reduced, and the temperature fluctuation of the gyro sensor can be suppressed. As a result, it is possible to improve the detection accuracy of pitch angle variation.
  • FIG. 19 has the following advantages over the design in FIG. A possible problem with the design of FIG. 18 will be described.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating signal transmission and processing in the design of FIG.
  • the angular velocity signal ⁇ p which is the output of the gyro sensor, is generated at a predetermined sampling rate (for example, 1 kHz, ie, 1 ms period). Therefore, the data amount of the angular velocity signal ⁇ p becomes large, and a transmission delay ⁇ occurs when it is transmitted from the first arithmetic processing section 532 to the second arithmetic processing section 542 via the vehicle bus 550 .
  • the second arithmetic processing unit 542 receives the delayed angular velocity signal ⁇ p' via the vehicle bus 550 . Then, the angular velocity signal ⁇ p' is integrated and converted into the first pitch angle ⁇ j. Ignoring the delay in the arithmetic processing, the first pitch angle ⁇ j is delayed by the time ⁇ with respect to the original angular velocity signal ⁇ p. That is, the transmission delay ⁇ in vehicle bus 550 limits the response speed of lighting system 100 . In order to increase the response speed, it is difficult to adopt the conventional CAN, and it is necessary to adopt the vehicle bus 550 with a small transmission delay ⁇ , which causes an increase in cost.
  • the amount of data transmission should be reduced, and countermeasures such as thinning out sampling of the angular velocity signal ⁇ p can be taken.
  • the error of the pitch angle ⁇ j obtained by integrating the angular velocity signal ⁇ p increases. That is, the accuracy of leveling control is lowered.
  • FIG. 21 is a diagram illustrating signal transmission and processing in the design of FIG.
  • a process of integrating the angular velocity signal ⁇ p and converting it into a first pitch angle ⁇ j is performed in the first arithmetic processing unit 532 in the passenger compartment. Therefore, at this stage, there is no effect of transmission delay, and if calculation delay is ignored, the first pitch angle ⁇ j can be calculated substantially in real time or with a very small delay.
  • the first arithmetic processing unit 532 transmits the first pitch angle ⁇ j′ based on the first pitch angle ⁇ j to the second arithmetic processing unit 542 via the vehicle bus 550 .
  • the speed (update rate) at which the second arithmetic processing unit 542 updates the light distribution of the high-definition lamp unit 110 may be several tens of Hz to 100 Hz (for example, 60 fps, 16.6 ms cycle). That is, the first pitch angle ⁇ j may be supplied to the second arithmetic processing unit 542 at a rate of several tens of Hz to about 100 Hz (for example, 60 fps, 16.6 ms cycle).
  • the first arithmetic processing unit 532 does not need to transmit all samples of the calculated first pitch angle ⁇ j to the second arithmetic processing unit 542, and the down-sampled first pitch angle ⁇ j′ is processed by the second arithmetic processing unit 542.
  • the number of samples, and thus the amount of data, to be transmitted over vehicle bus 550 can be reduced compared to the design of FIG. Thereby, the transmission delay in the vehicle bus 550 can be shortened.
  • the design of FIG. 19 may employ a slower vehicle bus 550 than the design of FIG.
  • the first arithmetic processing unit 532 generates a future predicted value ⁇ of the first pitch angle ⁇ j based on the output of the first sensor 120 .
  • the predicted value ⁇ is preferably a predicted value after the time (t i + ⁇ ) that is ⁇ ahead of the current time t i .
  • a method for predicting the first pitch angle ⁇ j is not particularly limited.
  • the first arithmetic processing unit 532 may predict the first pitch angle ⁇ j using FFT (Fast Fourier Transform).
  • FIG. 22 is a diagram for explaining prediction of the first pitch angle ⁇ j based on FFT. An example of the temporal waveform of the first pitch angle ⁇ j is shown in the upper part of FIG. 22 .
  • the first arithmetic processing unit 532 converts the time waveform of the first pitch angle ⁇ j up to the present into spectral information in the frequency domain.
  • the lower part of FIG. 22 shows spectra of the first pitch angle ⁇ j obtained in three states. More specifically, the spectra are shown in three states: (i) the vehicle is stopped, (ii) the vehicle is running without pitching, and (iii) the vehicle is running and pitching is occurring. (ii) The state in which pitching does not occur is a state in which the vehicle is traveling on a flat road with no steps or uneven road surface, and corresponds to a situation in which optical axis correction is unnecessary.
  • a state in which pitching occurs is a state in which the vehicle is running over a step or an uneven road surface, and corresponds to a situation in which optical axis correction is required.
  • the spectrum contains some frequency components even when driving on a flat road surface.
  • a specific frequency component becomes larger than the spectrum in (ii).
  • 0.84 Hz, 1.39 Hz, and 1.83 Hz can be estimated as pitching that requires optical axis correction.
  • the first arithmetic processing unit 532 can generate a future predicted value ⁇ in the time domain of the first pitch angle ⁇ j from a specific frequency component.
  • a time-series prediction algorithm for waveform data using deep learning can also be used to generate the future predicted value ⁇ j ⁇ of the first pitch angle ⁇ j.
  • the second arithmetic processing unit 542 performs leveling control based on the actually measured current first pitch angle ⁇ j and the predicted value ⁇ of the future first pitch angle.
  • the second arithmetic processing unit 542 may synthesize (for example, weighted addition) the two pitch angles ⁇ j and ⁇ to generate the pitch angle ⁇ j * , and perform leveling control based on the pitch angle ⁇ j * .
  • the second arithmetic processing unit 542 normally performs leveling control based on the actually measured first pitch angle ⁇ j, and reflects the predicted value ⁇ in the leveling control when the predicted value ⁇ indicates a large value.
  • the predicted value ⁇ j ⁇ is not always accurate, if leveling correction is performed based on an erroneous negative predicted value ⁇ j ⁇ , the optical axis is corrected upward, which may cause glare. Therefore, when the predicted value ⁇ indicates a positive value (nose up), the second arithmetic processing unit 542 reflects it in the leveling control, and when the predicted value ⁇ indicates a negative value (nose dive), it does not reflect it in the leveling control. The proportion of contribution to control may be relatively reduced compared to the positive case.
  • the first arithmetic processing unit 532 may generate an index representing the accuracy of the predicted value.
  • the second arithmetic processing unit 542 may perform leveling control based on the predicted value ⁇ when the accuracy is high, and ignore the predicted value ⁇ when the accuracy is low.
  • the first sensor 120 which is a gyro sensor
  • the position of the gyro sensor is not limited to the vehicle interior 504.
  • the first sensor 120 which is a gyro sensor
  • FIG. 23 is a diagram showing an example of the structure of headlamp 510.
  • Headlamp 510 includes lamp body 512 , lens 514 , connector 516 , high-definition lamp unit 110 , control module 540 , lamp ECU 560 , leveling actuator 562 , turn lamp 564 , clearance lamp 566 , and lamp bracket 568 .
  • the headlamp 510 is connected to the vehicle via a cable connected to the connector 516.
  • the cable includes transmission lines for a power signal IG, a global CAN signal, a local CAN signal, a low beam lighting instruction signal Lo, and a turn signal TURN (collectively referred to as control signals).
  • the lamp ECU 560 controls on/off and light distribution of the high-definition lamp unit 110 based on control signals from the vehicle body.
  • the lamp ECU 560 also controls turning on/off of the turn lamp 564 and the clearance lamp 566 .
  • the control module 540 is a unit that controls the high-definition lamp unit 110 and includes the controller 200 and the constant voltage converter 544.
  • the controller 200 receives the above-described pitch angle information via the CAN interface of the lamp ECU 560 . Note that the portion of the controller 200 that corresponds to the pitch angle calculation section 210 may be implemented in the lamp ECU 560 .
  • the high-definition lamp unit 110 is supported by a lamp bracket 568.
  • the ramp bracket 568 is tiltable in the pitching direction.
  • a leveling actuator 562 can position a ramp bracket 568 in the pitching direction.
  • the leveling actuator 562 can be used for optical axis adjustment (aiming) of the high definition lamp unit 110 .
  • FIG. 24 is a diagram showing yet another example of design of a vehicle 500C including the lighting system 100.
  • the first sensor 120 which is a gyro sensor
  • the vehicle bus 550 it is necessary to transmit information related to high-speed pitch angle fluctuations via the vehicle bus 550. Limited responsiveness.
  • the first sensor 120 which is a gyro sensor, is provided inside the engine room outside the vehicle compartment. More specifically, first sensor 120 is provided in headlamp 510C. That is, the first sensor 120 is one of the components of the headlamp 510C, and may be built in the headlamp 510C or may be externally attached to the headlamp 510C.
  • a controller 200 including a pitch angle calculator 210 and a cutoff line controller 220 is also built into the headlamp 510 .
  • the connection between the controller 200 and the first sensor 120 does not require a vehicle bus such as CAN and can employ a higher speed, low latency interface.
  • the type of interface is not particularly limited, and a known serial interface or parallel interface can be used.
  • SPI Serial Peripheral Interface
  • I 2 C or the like may be used as the serial interface.
  • the output of the second sensor 122 is mainly used for detecting the static pitch angle ⁇ s with a low frequency band, so transmission delay is unlikely to pose a problem. Therefore, the second sensor 122 is arranged outside the vehicle compartment.
  • the conversion from the output of the second sensor 122 to the second pitch angle ⁇ a may be performed by the second arithmetic processing section 542 including the pitch angle arithmetic section 210 .
  • first arithmetic processing unit 532 operates as an interface circuit for vehicle bus 550 .
  • the conversion from the output of the second sensor 122 to the second pitch angle ⁇ a may be performed in the first arithmetic processing section 532 .
  • FIG. 25 is a diagram showing an example of the structure of the headlamp 510C.
  • the basic configuration of the headlamp 510C is similar to that of the headlamp 510 in FIG.
  • the first sensor 120 which is a gyro sensor, is fixed to the lamp body 512.
  • the connection between the first sensor 120 and the controller 200 is not a CAN interface, but a serial or parallel local transmission line. It should be noted that the signal transmission from the first sensor 120 to the controller 200 may or may not go through the lamp ECU 560 .
  • the gyro sensor is fixed to the bottom surface of the lamp body 512.
  • the temperature distribution in the lamp body tends to be higher on the upper side and lower on the lower side. Therefore, by fixing the gyro sensor to the bottom surface where the temperature is relatively low, the influence of heat received by the gyro sensor can be reduced.
  • the first sensor 120 is provided outside the bottom surface of the lamp body.
  • the temperature on the outside of the lamp body 512 tends to be lower than on the inside. Therefore, by arranging the gyro sensor outside the lamp body, the effect of heat received by the gyro sensor can be reduced.
  • FIG. 26 is a diagram showing another example of the structure of the headlamp 510C.
  • the basic configuration of the headlamp 510C in FIG. 26 is similar to that of the headlamp 510C in FIG.
  • the difference from FIG. 25 is that the first sensor 120 is arranged inside the lamp body 512 .
  • this arrangement is disadvantageous from a thermal point of view compared to FIG. 25, it is possible to integrate the first sensor 120 with the lamp ECU 560 . Thereby, the structure of the headlamp 510C can be simplified.
  • FIG. 27 is a diagram showing another example of the structure of the headlamp 510C.
  • first sensor 120 which is a gyro sensor, is incorporated in control module 540.
  • Headlamp 510C of FIG. Preferably, controller 200 and first sensor 120 are mounted on the same control board.
  • a vehicle height sensor may be used as the second sensor 122 instead of the acceleration sensor.
  • the vehicle height sensor may be a rear vehicle height sensor only, or may be a hybrid of a rear vehicle height sensor and a front vehicle height sensor.
  • high definition lamp unit 110 may include a light source that produces light having a substantially flat intensity distribution and a spatial light modulator that spatially patterns the light emitted by the light source.
  • Spatial light modulators are exemplified by DMDs (Digital Micromirror Devices) and liquid crystal devices.
  • the method by which the controller 200 vertically shifts the position of the cutoff line CL is not limited to that described in the embodiment.
  • the light emitting element array 112 may have pixel shift functionality.
  • the light-emitting element array 112 may be provided with reference image data and a pixel shift amount ⁇ y.
  • Control of the optical axis that is, control of the height of the cutoff line is not limited to pixel control (electronic leveling) of the high-definition lamp unit 110 .
  • a normal low beam unit may be configured to be controllable by a high-speed leveling actuator, and the height of the cutoff line may be controlled by changing the inclination of the low beam unit (referred to as mechanical leveling).
  • the position of the light emitting element array 112 may be configured to be mechanically shiftable.
  • electronic leveling may be applied for sharp pitch angle variations
  • mechanical leveling may be applied for gradual or static pitch angle variations.
  • Modification 5 In the embodiment, the control for positively directing the optical axis upward when the vehicle body tilts forward (nose dive) while the vehicle is running has been described, but the application of the present disclosure is not limited thereto. Upward control may be limited to static leveling, and in dynamic leveling, only downward control may be performed without upward control of the optical axis.
  • control for directing the optical axis upward is limited to static leveling and low-speed dynamic leveling, and in the high-speed dynamic leveling, only the control for directing the optical axis downward is performed without upward control. good.
  • FIG. 28 is a block diagram of a lamp system 100D that supports hybrid leveling control.
  • the lamp system 100D includes a high-definition lamp unit 110, a first sensor 120, a second sensor 122, a controller 200D, a leveling actuator 130, and a lamp bracket 140.
  • High-definition lamp unit 110 is supported by lamp bracket 140 .
  • the lamp bracket 140 is tiltable in the pitching direction.
  • the leveling actuator 130 positions the lamp bracket 140 in the pitching direction in response to the control by the controller 200D and changes the emission direction ⁇ OUT of the emitted light from the high-definition lamp unit 110 .
  • a high definition lamp unit 110 includes a light emitting element array 112 and an irradiation optical system 114 .
  • the high-definition lamp unit 110 is configured to be able to control light distribution by controlling on/off of the plurality of pixels PIX of the light-emitting element array 112 .
  • the controller 200D detects the pitch angle ⁇ p ( ⁇ a, ⁇ j) based on the outputs of the first sensor 120 and the second sensor 122, controls the light emitting element array 112 and the leveling actuator 130 based on the pitch angle ⁇ p, Control the height of the cutoff line of the light distribution pattern PTN.
  • Leveling control by the light emitting element array 112 is called electronic leveling
  • leveling control by the leveling actuator 130 is called mechanical leveling.
  • the lighting system 100D is a hybrid of electronic leveling and mechanical leveling.
  • hybrid leveling control also simply referred to as hybrid control
  • the method of detecting pitch angle ⁇ p is not limited to the combination of first sensor 120 and second sensor 122 .
  • FIG. 29 is a diagram explaining hybrid control of electronic leveling and mechanical leveling.
  • the left side of FIG. 29 shows the state of the light emitting element array 112, that is, the image data, and the right side shows the light distribution pattern PTN on the virtual vertical screen 2.
  • FIG. 29 is a diagram explaining hybrid control of electronic leveling and mechanical leveling.
  • the left side of FIG. 29 shows the state of the light emitting element array 112, that is, the image data, and the right side shows the light distribution pattern PTN on the virtual vertical screen 2.
  • FIG. 29 is a diagram explaining hybrid control of electronic leveling and mechanical leveling.
  • the left side of FIG. 29 shows the state of the light emitting element array 112, that is, the image data
  • the right side shows the light distribution pattern PTN on the virtual vertical screen 2.
  • the controller 200D shifts the position of the boundary 116 between ON pixels and OFF pixels included in the image data up and down by the number of pixels ⁇ y, which is the electronic leveling control amount. Due to the electronic leveling, the cutoff line CL of the light distribution pattern PTN on the virtual vertical screen 2 moves vertically by a height ⁇ V corresponding to ⁇ y.
  • the reference position y0 is changed according to the static pitch angle ⁇ s.
  • the reference position y0 of the boundary 116 is constant regardless of the static pitch angle ⁇ s.
  • the direction ⁇ OUT of the emitted light is changed.
  • Mechanical leveling moves the entire light distribution pattern PTN on the virtual vertical screen 2 vertically by a height ⁇ H corresponding to the amount of change in ⁇ OUT .
  • the above is the hybrid control by the controller 200D.
  • Electronic leveling has a high ability to follow high-speed pitch angle fluctuations.
  • the mechanical leveling is inferior to the electronic leveling in terms of speed, but it can provide a wide control range for the optical axis (height of the cutoff line).
  • FIG. 30 is a block diagram showing a configuration example of the controller 200D of the lamp system 100D.
  • the controller 200D has a pitch angle calculator 210 and a cutoff line controller 220D.
  • the cutoff line control section 220D includes a correction amount calculation section 222 and correction sections 224 and 226 .
  • the correction amount calculator 222 calculates the control amount Ae for electronic leveling and the control amount Am for mechanical leveling based on the pitch angles ⁇ j and ⁇ a.
  • the correction section 224 generates image data to be supplied to the high-definition lamp unit 110 based on the control amount Ae.
  • the correction unit 226 generates a drive signal for the leveling actuator 130 based on the control amount Am.
  • the static component (static pitch angle) ⁇ s is assigned to mechanical leveling and the dynamic component (dynamic pitch angle) ⁇ d is assigned to electronic leveling. That is, the controller 200D controls the leveling actuator 130 according to the static component (static pitch angle) ⁇ s of the pitch angle ⁇ p of the vehicle body, and the dynamic component (dynamic pitch angle) ⁇ d of the pitch angle ⁇ p of the vehicle body. , the light-emitting element array 112 of the high-definition lamp unit 110 is controlled accordingly.
  • the static component (static pitch angle) ⁇ s and the low frequency component of the dynamic component (dynamic pitch angle) ⁇ d are assigned to the mechanical leveling.
  • a high frequency component of the component (dynamic pitch angle) ⁇ d is assigned to electronic leveling. That is, when the pitch angle ⁇ p is viewed as a whole, components with frequencies lower than a predetermined frequency are assigned to mechanical leveling, and components with frequencies higher than the predetermined frequency are assigned to electronic leveling.
  • the pitch angle ⁇ a based on the output of the second sensor 122 is assigned to mechanical leveling
  • the pitch angle ⁇ j detected based on the output of the first sensor 120 is assigned to electronic leveling. assigned to leveling.
  • FIG. 31 is a block diagram of a lighting system 100E compatible with hybrid leveling control.
  • the lighting system 100E includes a fixed light distribution lamp unit 150 in addition to the lighting system 100D of FIG.
  • the fixed light distribution lamp unit 150 emits lamp light having a fixed light distribution to the front of the vehicle.
  • the light distribution pattern PTN on the virtual vertical screen 2 includes a variable pattern PTNv formed by the light of the fixed light distribution lamp unit 150 and a fixed pattern PTNf formed by the light of the high-definition lamp unit 110 .
  • the fixed light distribution lamp unit 150 is configured to irradiate the lower area of the low beam irradiation range with light, and the high-definition lamp unit 110 illuminates the upper area including the cutoff line of the low beam irradiation range. with light.
  • the high-definition lamp unit 110 and the fixed light distribution lamp unit 150 may constitute a high beam and a low beam.
  • the high-definition lamp unit 110 is used for low beam cut-off line control and is also used as a high beam ADB (Adaptive Driving Beam).
  • the high-definition lamp unit 110 is configured to irradiate the high beam irradiation range in addition to the upper region including the cutoff line in the low beam irradiation range.
  • FIGS. 32(a) and 32(b) are diagrams for explaining light distribution control by the lamp system 100E of FIG. FIG. 32(a) shows low beam light distribution control.
  • Mechanical leveling shifts the entire light distribution pattern up or down by ⁇ H.
  • the cutoff line CL of the variable light distribution pattern PTNf within the irradiation range of the high-definition lamp unit 110 shifts up and down by ⁇ V.
  • FIG. 32(b) shows high beam light distribution control.
  • all pixels (or most of them) of the light emitting element array 112 are turned on to form a high beam light distribution.
  • the corresponding pixels of the light emitting element array 112 are turned off to turn off the light shielding area for that portion. It should be noted that during high beam, electronic leveling may be disabled and only mechanical leveling may be performed.
  • FIG. 33 is a diagram showing an example of the structure of the lamp system 100E of FIG.
  • the lamp system 100E includes a fixed light distribution lamp unit 150 in addition to the configuration of FIG.
  • the position of the first sensor 120 is not limited, and it may be provided on the vehicle body side.
  • the correction unit 226 in FIG. 30 may be implemented as a controller (or driver) for the leveling actuator (1) included in the lamp ECU 560.
  • a portion of the controller 200 ⁇ /b>D that corresponds to the pitch angle calculation section 210 may also be implemented in the lamp ECU 560 .
  • FIG. 34 is a perspective view of the lamp system 100E of FIG.
  • the high definition lamp unit 110 and the fixed light distribution lamp unit 150 are mounted on a common lamp bracket 140 .
  • the lamp bracket 140 is attached to the lamp body at a movable portion (not shown) so as to be rotatable in the pitching direction.
  • the control module 540 and the lamp ECU 560 are arranged on the bottom side of the lamp system 100E.
  • a vehicle height sensor may be used as the second sensor 122 instead of the acceleration sensor.
  • the vehicle height sensor may be a rear vehicle height sensor only, or may be a hybrid of a rear vehicle height sensor and a front vehicle height sensor.
  • high definition lamp unit 110 may include a light source that produces light having a substantially flat intensity distribution and a spatial light modulator that spatially patterns the light emitted by the light source.
  • Spatial light modulators are exemplified by DMDs (Digital Micromirror Devices) and liquid crystal devices.
  • the method by which the controller 200 vertically shifts the position of the cutoff line CL is not limited to that described in the embodiment.
  • the light emitting element array 112 may have pixel shift functionality.
  • the light-emitting element array 112 may be provided with reference image data and a pixel shift amount ⁇ y.
  • Control of the optical axis that is, control of the height of the cutoff line is not limited to pixel control of the high-definition lamp unit 110 (electronic leveling).
  • a normal low beam unit may be configured to be controllable by a high-speed leveling actuator, and the height of the cutoff line may be controlled by changing the inclination of the low beam unit (referred to as mechanical leveling).
  • the position of the light emitting element array 112 may be configured to be mechanically shiftable.
  • electronic leveling may be applied for sharp pitch angle variations
  • mechanical leveling may be applied for gradual or static pitch angle variations.
  • Modification 5 In the embodiment, the control for positively directing the optical axis upward when the vehicle body tilts forward (nose dive) while the vehicle is running has been described, but the application of the present disclosure is not limited thereto. Upward control may be limited to static leveling, and in dynamic leveling, only downward control may be performed without upward control of the optical axis.
  • control for directing the optical axis upward is limited to static leveling and low-speed dynamic leveling, and in the high-speed dynamic leveling, only the control for directing the optical axis downward is performed without upward control. good.
  • the present disclosure relates to vehicle lamps.
  • SYMBOLS 100... Lamp system, 110... Variable light distribution lamp unit, 112... Light emitting element array, 114... Irradiation optical system, PIX... Pixel, 120... First sensor, 122... Second sensor, 130... Leveling actuator, 140...
  • Lamp bracket 150 Fixed light distribution lamp unit 200 Controller 210 Pitch angle calculation unit 212 Integrator 214 Acceleration direction calculation unit 216 Synthesis unit 218 Driving condition determination unit 220 Cut-off line control unit , 222 Correction amount calculation unit 224 Correction unit 500 Vehicle 502 Vehicle body 504 Vehicle interior 510 Head lamp 504 Vehicle interior 530 Leveling ECU 532 First arithmetic processing unit 540 Control module 542 Second arithmetic processing unit 544 Constant voltage converter 550 Vehicle bus 560 Lighting ECU 562 Leveling actuator 564 Turn lamp 566 Clearance lamp 568 Lamp bracket 2 Virtual vertical screen, S1... first detection signal, S2... second detection signal.

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Abstract

高精細ランプユニット（１１０）は、個別に制御可能な複数の画素ＰＩＸを含み、複数の画素ＰＩＸの状態に応じた配光を有する灯光を出射する。レベリングアクチュエータ（１３０）は、高精細ランプユニット（１１０）の機械的な位置を制御可能である。コントローラ（２００）は、車体のピッチ角に応じて、レベリングアクチュエータ（１３０）および高精細ランプユニット（１１０）を制御する。

Description

灯具システム
　本開示は、車両用灯具に関する。
　自動車のヘッドランプが、周囲の交通参加者にグレアを与えないように、ヘッドランプの配光パターンは法規によって規定されている。車体の前後傾斜は、乗車人数や荷物の重量に応じて変化する。これにより、路面（地面）とヘッドランプの光軸の傾きが変化し、これによりヘッドランプの照射範囲が上下方向に変化する。照射範囲が上側にずれると、グレアを与えるおそれがあり、照射範囲が下側にずれると、車両前方の照射範囲が狭くなる。
　車体の前後傾斜の変化にもとづくヘッドランプの光軸の変化を補正するために、ヘッドランプにはレベリングアクチュエータが内蔵される。レベリングアクチュエータを車体の傾斜に応じて自動で制御するオートレベリングと呼ばれる技術がある。オートレベリングは、車体に設けたセンサによって車体の前後方向の傾斜を取得し、その傾斜を打ち消すように、ヘッドランプ内の灯具ユニットの光軸を、レベリングアクチュエータによって補正するものである。
特開２０１７－５６８２８号公報
　従来のオートレベリングは、周囲の交通参加者にグレアを与えない法規を満たすことに注力して設計されており、走行中の急峻な車体振動にともなうグレアは許容されるケースが多かった。
　本開示は係る状況においてなされたものであり、その例示的な目的のひとつは、走行中の急峻な車体振動にともなうグレアを抑制可能な灯具システムの提供にある。
　本開示のある態様の灯具システムは、個別に制御可能な複数の画素を含み、複数の画素の状態に応じた配光を有する灯光を出射する配光可変ランプと、配光可変ランプの機械的な位置を制御可能なレベリングアクチュエータと、車体のピッチ角に応じて、レベリングアクチュエータおよび配光可変ランプを制御するコントローラと、を備える。
　なお、以上の構成要素を任意に組み合わせたもの、構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明あるいは本開示の態様として有効である。さらに、この項目（課題を解決するための手段）の記載は、本発明の欠くべからざるすべての特徴を説明するものではなく、したがって、記載されるこれらの特徴のサブコンビネーションも、本発明たり得る。
　本開示のある態様によれば、走行中の急峻な車体振動にともなうグレアを抑制できる。
実施形態１に係る灯具システムのブロック図である。 図２（ａ）、（ｂ）は、車体のピッチ角θｐを説明する図である。 コントローラの機能ブロック図である。 車両の走行シーンの一例を示す図である。 図４の走行シーンに対応する動的ピッチ角θｄの波形と、補正量ΔＶの波形を示す図である。 図４の走行シーンにおけるヘッドランプの灯光のカットオフラインに対応する光線を示す図である。 図７（ａ）～（ｃ）は、動的ピッチ角θｄと補正量ΔＶの関係（制御特性）の例を示す図である。 ノーズダイブのときの光軸補正の結果、生じうるグレアを説明する図である。 図９（ａ）～（ｃ）は、動的ピッチ角θｄと補正量ΔＶの関係（制御特性）の例を示す図である。 図９（ａ）の制御特性にもとづく光軸補正を説明する図である。 図１１（ａ）～（ｄ）は、動的ピッチ角θｄと補正量ΔＶの関係（制御特性）の例を示す図である。 図１２（ａ）～（ｃ）は、配光の強度分布の制御の例を説明する図である。 実施形態２に係る灯具システムのブロック図である。 実施例１に係るコントローラの機能ブロック図である。 第２ピッチ角θａを説明する図である。 第２センサによってセンシングされる第２ピッチ角θａを示す図である。 実施例３に係るコントローラの機能ブロック図である。 灯具システムを備える車両の設計の一例を示す図である。 灯具システムを備える車両の設計の別の一例を示す図である。 図１８の設計における信号の伝送および処理を説明する図である。 図１９の設計における信号の伝送および処理を説明する図である。 ＦＦＴにもとづく第１ピッチ角θｊの予測を説明する図である。 ヘッドランプの構造の一例を示す図である。 灯具システムを備える車両の設計のさらに別の一例を示す図である。 ヘッドランプの構造の一例を示す図である。 ヘッドランプの構造の一例を示す図である。 ヘッドランプの構造の一例を示す図である。 ハイブリッドレベリング制御に対応する灯具システムのブロック図である。 電子式レベリングと機械式レベリングのハイブリッド制御を説明する図である。 灯具システムのコントローラの構成例を示すブロック図である。 ハイブリッドレベリング制御に対応する灯具システムのブロック図である。 図３２（ａ）、（ｂ）は、図３１の灯具システムによる配光制御を説明する図である。 図３１の灯具システムの構造の一例を示す図である。 図３１の灯具システムの斜視図である。
（実施形態の概要）
　本開示のいくつかの例示的な実施形態の概要を説明する。この概要は、後述する詳細な説明の前置きとして、実施形態の基本的な理解を目的として、１つまたは複数の実施形態のいくつかの概念を簡略化して説明するものであり、発明あるいは開示の広さを限定するものではない。またこの概要は、考えられるすべての実施形態の包括的な概要ではなく、実施形態の欠くべからざる構成要素を限定するものではない。便宜上、「一実施形態」は、本明細書に開示するひとつの実施形態（実施例や変形例）または複数の実施形態（実施例や変形例）を指すものとして用いる場合がある。
　一実施形態に係る灯具システムは、個別に制御可能な複数の画素を含み、複数の画素の状態に応じた配光を有する灯光を出射する配光可変ランプと、配光可変ランプの機械的な位置を制御可能なレベリングアクチュエータと、車体のピッチ角に応じて、レベリングアクチュエータおよび配光可変ランプを制御するコントローラと、を備える。
　レベリングアクチュエータによる機械的なレベリングと、配光可変ランプの画素制御による電子的なレベリングを組み合わせることにより、柔軟で高速なレベリング制御が可能となる。
　一実施形態において、コントローラは、車体のピッチ角の静的な成分に応じて、レベリングアクチュエータを制御し、車体のピッチ角の動的な成分に応じて、配光可変ランプを制御してもよい。
　一実施形態において、灯具システムは、ジャイロセンサを含む第１センサをさらに備えてもよい。コントローラは、第１センサの出力に応じて、配光可変ランプを制御してもよい。
　一実施形態において、灯具システムは、車高センサまたは加速度センサを含む第２センサをさらに備えてもよい。コントローラは、第２センサの出力に応じて、レベリングアクチュエータを制御してもよい。
　一実施形態において、灯具システムは、固定の配光を形成する固定配光ランプと、固定配光ランプと配光可変ランプを支持するランプブラケットと、をさらに備えてもよい。レベリングアクチュエータは、ランプブラケットの位置を制御可能であってもよい。
（実施形態）
　以下、好適な実施の形態について図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、開示を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも開示の本質的なものであるとは限らない。
　本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
　同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
（実施形態１）
　図１は、実施形態１に係る灯具システム１００のブロック図である。灯具システム１００は、自動車に搭載され、車両前方の視野を光で照射するヘッドランプである。自動車は、前後の重量バランスに応じて、前後方向の傾斜角が変化する。前後方向の傾斜角は、車体の左右に伸びる水平軸周りの回転に応じており、ピッチ角θｐと称する。
　灯具システム１００は、ピッチ角θｐに応じて、ヘッドランプのピッチ方向の光軸を自動調整する機能（オートレベリング機能）を有する。
　灯具システム１００は、高精細ランプユニット１１０、センサ１２０およびコントローラ２００を備える。
　本実施形態において、高精細ランプユニット１１０は、ロービーム領域の一部、または全部を照射可能に構成される配光可変ランプである。高精細ランプユニット１１０は、ロービーム領域の一部／全部に加えて、ハイビーム領域の一部／全部をカバーしてもよい。高精細ランプユニット１１０は、個別に制御可能な複数の画素ＰＩＸを含み、複数の画素ＰＩＸの状態に応じた配光を有する灯光を出射する。たとえば高精細ランプユニット１１０は、発光素子アレイ１１２と、照射光学系１１４を含む。発光素子アレイ１１２としては、ＬＥＤアレイを利用することができる。
　各画素ＰＩＸの輝度は、オン、オフの２階調で制御可能であってもよいし、多階調で制御可能であってもよい。またオン、オフの２階調で制御可能である場合に、各画素ＰＩＸを高速にスイッチングし、オン時間とオフ時間の時間比率（デューティサイクル）を変化させることにより、ＰＷＭ調光によって多階調を表現してもよい。
　照射光学系１１４は、発光素子アレイ１１２の出力光を、車両の前方に投影する。照射光学系１１４は、レンズ光学系であってもよいし、反射光学系であってもよいし、それらの組み合わせであってもよい。
　図１には、仮想鉛直スクリーン２が示される。仮想鉛直スクリーン２は、路面を基準とした座標系であるとする。仮想鉛直スクリーン２と車両（灯具）との距離は、１０ｍあるいは２５ｍとすることができる。仮想鉛直スクリーン２上には、高精細ランプユニット１１０の灯光によって配光パターンＰＴＮが形成される。配光パターンＰＴＮは、仮想鉛直スクリーン２上における灯光の強度分布であり、発光素子アレイ１１２の複数の画素ＰＩＸのオン、オフのパターンに基づいている。なお、ある画素の位置と、その画素に対応する仮想鉛直スクリーン２上の照射領域の対応は、照射光学系１１４によって決まるものであり、鏡像の関係（左右反転）あるいは上下反転、あるいは上下左右反転される場合もある。
　配光パターンＰＴＮは、カットオフラインＣＬを含んでいる。この例では、配光パターンＰＴＮは、水平カットオフラインＣＬａと、斜めカットオフラインＣＬｂを含んでおり、それらはエルボー点ＬＢで交わっている。
　本実施形態では、コントローラ２００は、車両静止中および走行中のさまざまな要因に起因するピッチ角θｐの変動に応じて、ロービームのピッチ角方向の光軸を補正する。
　図２（ａ）、（ｂ）は、車体のピッチ角θｐを説明する図である。図２（ａ）には、車両が停止した状態でのピッチ角θｐが示される。車両の静止状態におけるピッチ角θｐを、静的ピッチ角θｓとする。静的ピッチ角θｓは、車両停止時の車両の姿勢を示すから、停止車両姿勢角ともいう。静的ピッチ角θｓは、乗車人数や乗車位置、荷室内の荷物の重量、前後のサスペンションの固さなどに応じて決まる。本実施形態は、路面１０と平行な直線１２と、車体２０の基準線２２とがなす角度を、ピッチ角θｐととり、基準線２２が上を向く方向（ノーズアップの方向）を正にとることとする。
　図２（ｂ）には、車両の走行中のピッチ角θｐが示される。車両走行中のピッチ角θｐは、静的ピッチ角θｓと、動的な成分（動的ピッチ角、あるいはピッチ角の変動量ともいう）θｄの合計と把握することができる。動的ピッチ角θｄは、以下の成分を含みうる。
　・（i）車体の加速にともなうノーズアップ、減速にともなうノーズダウン
　・（ii）路面の傾斜など起因する車体の加重（重量バランス）の変化
　・（iii）路面の凹凸に起因する速い車体の振動
　（i）車体の加減速にともなうピッチ角変動、あるいは（ii）車体の加重変化にともなうピッチ角変化は、数秒にわたり持続するため、典型的には直流的な変動であり、周波数成分が非常に低いといえる（０．５Ｈｚ以下）。
　これに対して、（iii）路面の凹凸に起因する車体の振動は、サスペンションの固さや車重にも依存するが、概ね０．５～５Ｈｚ程度の範囲に含まれる。一例として、急峻な車体振動は、０．９～２Ｈｚである。
　従来のレベリング制御では、おおよそ０．５Ｈｚを超える振動は、ノイズとしてフィルタにより除去されていた。したがって、従来の方式では、（i）～(iii)のうち、フィルタのカットオフ周波数を超える速いピッチ角変動は補正の対象から除外されており、走行中、路面の急峻な凹凸等で車両ピッチ角の急峻な変化が起きると、ロービームのカットオフラインの沈み込みや、浮き上がりが発生していた。
　これに対して、本実施形態では、従来ノイズとして除去していたピッチ角変動の０．５Ｈｚを超える周波数成分（概ね０．５～５Ｈｚ，たとえば１～２Ｈｚ）をノイズとして除去せずに、積極的に補正の対象としている。本明細書において、走行中のピッチ角変動を補正するための光軸補正を、ダイナミックレベリングと称する。
　図１に戻る。以下では、ダイナミックレベリング、特に路面の凹凸に起因する高速なピッチ角変動に対するレベリングについて詳細に説明する。センサ１２０は、車体の走行中のピッチ角θｐの動的な成分θｄを検出できるように設けられる。
　本実施形態において、センサ１２０はジャイロセンサを含む。ジャイロセンサの取り付ける方向は任意であるが、好ましくはその一つの検出軸が車体の左右水平方向を向くように取り付けられ、この検出軸まわりの回転運動の角速度ωｐを示す検出信号Ｓ１を生成する。ジャイロセンサは三軸であってもよいし、一軸であってもよい。
　コントローラ２００は、光軸の補正に関連する機能が集約されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）であり、ダイナミックレベリングに関する処理を行う。コントローラ２００は、レベリング専用のＥＣＵ（レベリングＥＣＵともいう）であってもよいし、その他の機能を有するコントローラと統合されたＥＣＵであってもよいし、複数のＥＣＵに分割して構成してもよい。
　コントローラ２００の機能は、ソフトウェア処理で実現してもよいし、ハードウェア処理で実現してもよいし、ソフトウェア処理とハードウェア処理の組み合わせで実現してもよい。ソフトウェア処理は、具体的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、マイクロコントローラなどのプロセッサ（ハードウェア）と、プロセッサ（ハードウェア）が実行するソフトウェアプログラムの組み合わせで実装される。コントローラ２００は、複数のプロセッサ（マイクロコントローラ）の組み合わせであってもよい。
　ハードウェア処理は具体的には、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やコントローラＩＣ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアで実装される。
　コントローラ２００は、検出信号Ｓ１が示す角速度ωｐを積分することにより、車両走行中のピッチ角θｐの動的な成分θｄを検出する。ここでの動的な成分θｄは、ピッチ角θｐの変動のうち、０．５Ｈｚより高い所定の周波数帯域に含まれる成分と捉えることができる。たとえば、ピッチ角θｐの変動のうち、所定の周波数帯域に含まれる成分を、動的な成分として補正対象とする。所定の周波数帯域は、たとえば０．５Ｈｚ～５Ｈｚ程度の範囲に定めることができる。どの周波数帯域を補正対象とするかは、サスペンションの固さや車体質量などにもとづいて決めればよい。
　そしてコントローラ２００は、走行中の車体のピッチ角θｐの動的な成分θｄに応じて、配光パターンＰＴＮのカットオフラインＣＬの位置（垂直方向Ｖの位置、すなわち光軸）を、所定位置ｖ０を基準として移動させる。従来のレベリング制御は、グレアを抑制することを目的として、光軸を下方向にのみ移動させていた。これに対して本実施の形態に係るダイナミックレベリングでは、カットオフラインＣＬの位置を、下方向だけでなく、上方向にも積極的に移動する。
　なお、カットオフラインＣＬの位置を制御することは、（１）ランプの配光の下端を固定して、カットオフラインの位置のみを上下に変化させる場合、（２）ランプの配光の下端の位置を、カットオフラインの位置に追従して上下に変化させる場合、言い換えると、ランプの配光全体を、上下に移動させる場合を含む。
　コントローラ２００は、正の動的ピッチ角θｄに対応して、カットオフラインＣＬを下方向に移動させる。本実施形態ではさらに、コントローラ２００は、負の動的ピッチ角θｄに対応して、カットオフラインＣＬを積極的に上方向に移動させる。
　より詳しくはコントローラ２００は、ピッチ角θｐの動的な成分θｄを打ち消すように、カットオフラインＣＬの位置を、所定位置Ｖ０を基準として上方向および下方向に移動させる。所定位置Ｖ０は、ピッチ角θｐの変動がゼロであるときに、カットオフラインＣＬが位置すべき垂直方向の座標である。
　たとえばコントローラ２００は、仮想鉛直スクリーン２上のカットオフラインＣＬを上下させるために、発光素子アレイ１１２の複数の画素ＰＩＸのオン、オフの境界１１６を変化させる。ピッチ角θｐのある変動幅に対して、境界１１６を何ピクセルシフトさせるかは、幾何光学的に決めることができる。ピクセルのシフト量をΔｙとする。
　図３は、コントローラ２００の機能ブロック図である。コントローラ２００は、ピッチ角演算部２１０と、カットオフライン制御部２２０と、を備える。
　ピッチ角演算部２１０は、センサ１２０の出力にもとづいて、ピッチ角θｐの動的な成分θｄを検出する。たとえばピッチ角演算部２１０は、検出信号Ｓ１が示す角速度ωｐを積分する。さらにピッチ角演算部２１０は、必要に応じて、積分値に演算処理を施して、動的ピッチ角θｄを算出する。この演算処理は、フィルタ処理（帯域制限処理）や、移動平均処理などを含むことができる。
　カットオフライン制御部２２０は、動的ピッチ角θｄにもとづいて、カットオフラインＣＬの位置を上下させる。カットオフライン制御部２２０は、補正量演算部２２２および補正部２２４を含む。補正量演算部２２２は、動的ピッチ角θｄにもとづいて、仮想鉛直スクリーン２上のカットオフラインＣＬの上下方向の移動量（補正量ΔＶ）を算出する。本実施形態では、正の補正量ΔＶは、カットオフラインＣＬの上方向へのシフトに対応し、負の補正量ΔＶは、カットオフラインＣＬの下方向へのシフトに対応するものとする。補正部２２４は、カットオフラインＣＬが補正量ΔＶだけ移動するように、発光素子アレイ１１２を制御する。
　たとえば、発光素子アレイ１１２は、複数の画素ＰＩＸのオン、オフ（もしくは輝度）を指定する画像データを入力とするインタフェースを有する。この場合、補正部２２４は、画像データに含まれるオン画素とオフ画素の境界１１６の位置を、補正量ΔＶに応じたピクセル数Δｙだけ、上下にシフトしてもよい。つまり補正部２２４は、ピッチ角θｐの動的な成分θｄを打ち消すように、画像データに含まれる配光パターンのカットオフラインＣＬの位置（境界１１６）を、所定位置ｙ０を基準として上方向および下方向に移動させる。所定位置ｙ０は、Ｖ０に対応する基準位置である。
　補正部２２４は、カットオフラインＣＬに対応するオン画素とオフ画素の境界１１６の位置（高さ）に加えて、配光パターンの下端に対応するオン画素とオフ画素の境界の位置（高さ）を、補正量ΔＶに応じたピクセル数Δｙだけ、上下にシフトしてもよい。つまり補正部２２４は、配光パターン全体を、補正量ΔＶに応じたピクセル数Δｙだけ、上下にシフトしてもよい。
　以上が灯具システム１００の構成である。続いてその動作を説明する。
　図４は、車両の走行シーンの一例を示す図である。この例では、車両３０は紙面左から右に向かって走行しており、路面１０上の段差１４を乗り越える様子を示している。図４には、複数の時刻ｔ０～ｔ４における車両３０の姿勢が示される。各時刻ｔ０～ｔ４は以下の状態を示す。
　時刻ｔ０：　段差１４の手前を走行している状態
　時刻ｔ１：　段差１４に前輪が乗り上げた状態
　時刻ｔ２：　前輪が段差１４を乗り越えた状態
　時刻ｔ３：　後輪が段差１４に乗り上げた状態
　時刻ｔ４：　後輪が段差１４を乗り越えた状態
　時刻ｔ０、ｔ２、ｔ４それぞれにおける動的ピッチ角θｄは０である。時刻ｔ１における動的ピッチ角θｄは正の値θｄ１をとり、時刻ｔ２における動的ピッチ角θｄは負の値θｄ３をとる。
　図５は、図４の走行シーンに対応する動的ピッチ角θｄの波形と、補正量ΔＶの波形を示す図である。図４に示すように、動的ピッチ角θｄは、正方向に振れた後、負方向に振れ、やがて０に戻る。
　この動的ピッチ角θｄの変動に対応して、補正量ΔＶが生成される。
　図６は、図４の走行シーンにおけるヘッドランプの灯光のカットオフラインに対応する光線を示す図である。動的ピッチ角θｄに追従した適応的な配光制御によって、灯光の光線３２を、常に路面１０に対して一定の角度に保つことができる。
　以上が灯具システム１００の動作である。この灯具システム１００によれば、図６の時刻ｔ１に示すように、車両３０の後方が沈み込んだ場合には、カットオフラインを下側に下げることでグレアを防止できる。また、図６の時刻ｔ３に示すように、車両３０の前方が沈み込んだ場合には、カットオフラインを上側に上げることで、遠方の視野が暗くなるのを防止できる。
　また、この制御を車体のピッチ角θの動的な変動に追従して行うことで、車両３０が前後方向に振動（ピッチング）した場合においても、車両前方の仮想鉛直スクリーン上のカットオフラインの位置を常に一定に保つことができ、車両前方の物体が明るくなったり暗くなったりするのを防止でき、ひいては改善された視野を提供できる。
　静的ピッチ角θｓは、ピッチ角θｐの基準値と捉えることができ、動的ピッチ角θｄは、ピッチ角θｐの基準値からの動的なずれと把握できる。したがってコントローラ２００は、当該ずれθｄに応じて、灯光のカットオフラインに対応する光線３２と路面１０のなす角度が一定となるように、高精細ランプユニット１１０を制御していることになる。
　以下では、コントローラ２００によるピッチ角θｐの変動に追従した配光制御の例を説明する。
　図７（ａ）～（ｃ）は、動的ピッチ角θｄと補正量ΔＶの関係（制御特性）の例を示す図である。
　補正量ΔＶを、仮想鉛直スクリーン上のカットオフラインＣＬの移動量とし、仮想鉛直スクリーンまでの距離をＬとするとき、式（１）が成り立てばよい。
　ΔＶ＝Ｌ×ｔａｎθｄ　　　…（１）
　θｄ≒０のとき、ｔａｎθｄ≒θｄであるから、式（２）を得る。
　ΔＶ≒Ｌ×θｄ　　　…（２）
　したがって、最も簡易には、図７（ａ）に示すように、補正量ΔＶは、動的ピッチ角θｄに対して、距離Ｌにもとづく比例定数（基準ゲインｇ０という）を有する１次式として定めることができる。上述したように、発光素子アレイ１１２に供給する画像データを修正する場合、図４この補正量ΔＶが得られるように、画像データ上のカットオフラインに相当する境界１１６を上下方向にシフトする。このときのピクセルのシフト量Δｙは、照射光学系１１４の照射光学系１１４の設計にもとづいて定めることができ、幾何光学的に求まる関数ｆ（）を用いて、Δｙ＝ｆ（θｄ）の関係が成り立つ。照射光学系１１４が単純な光学系である場合、ｆ（）は一次関数で近似でき、式（３）で表すことができる。
　Δｙ＝α・θｄ　　　…（３）
　照射光学系１１４が、双曲放物面、楕円放物面、回転放物面、自由放物面を有する反射鏡を含むような複雑な光学系である場合には、図７（ｂ）に示すように、補正量ΔＶを、動的ピッチ角θｄに対する折れ線で規定してもよい。
　あるいは、単純な光学系を用いる場合であっても、変動量（θｄの絶対値）が大きな領域において、動的ピッチ角θｄの単位変動量に対する補正量ΔＶを小さくすることを目的として、図７（ｂ）のような制御特性を定めてもよい。この場合、ノーズダイブの直後にノーズアップの姿勢となる状況において、制御遅延が生じた場合に、グレアを与えるのを抑制できる。
　照射光学系１１４が、楕円放物面や自由放物面を有する反射鏡を含むような複雑な光学系である場合には、図７（ｃ）に示すように、より複雑な制御特性を定めてもよい。
　走行状況に応じて、カットオフラインの上方向への移動を無効化してもよい。たとえば、動的ピッチ角θｄが、コントローラ２００が有する応答速度を超えるような周波数成分を含んでいる場合には、上方向へのカットオフラインの移動を無効化することで、グレアを抑制できる。
　あるいは、上方向だけでなく下方向のカットオフラインの移動を無効化してもよい。路面凹凸が連続的に（例えば、時間にして３秒以上）発生している場合、通常の道路の走行と異なる特殊な路面（例えば、ダートコースや、未舗装の山道等）と想定される。そこで、所定時間（たとえば３秒）以上、連続的に急峻なピッチ角変化が起きている時は、停車状態又は安定走行状態において取得したピッチ角制御に固定してもよい。また戻す際には、即座に戻すのではなく、数秒の時間を掛けて徐々に戻すとよい。多階調で強度分布を制御可能な高精細ランプユニット１１０の場合、ボカシやグラデーションをかけて徐々に戻すとよい。
（上下非対称制御）
　ノーズダイブのときに、積極的に光軸を上側に上げる処理は、遠方の視野を維持できるという効果をもたらす。一方で、制御遅延が生じた場合や、予期せぬ路面の変化があった場合に、周囲の交通参加者にグレアを与える可能性がある。
　図８は、ノーズダイブのときの光軸補正の結果、生じうるグレアを説明する図である。この例では、車両３０は紙面左から右に向かって走行しており、路面１０上の凹み１６を通過する様子を示している。図４には、複数の時刻ｔ０～ｔ４における車両３０の姿勢が示される。各時刻ｔ０～ｔ４は以下の状態を示す。
　時刻ｔ０：　凹み１６の手前を走行している状態
　時刻ｔ１：　凹み１６に前輪が落ちた状態
　時刻ｔ２：　前輪が凹み１６を通過し終えた状態
　時刻ｔ３：　後輪が凹み１６に落ちた状態
　時刻ｔ４：　後輪が凹み１６を通過し終えた状態
　時刻ｔ１においてノーズダイブの状態となると、光軸が上を向くようにカットオフラインの位置が修正される。続く時刻ｔ２において、車両の姿勢が元に戻り、θｄ＝０となる。このときコントローラ２００は、カットオフラインを元の所定位置ｖ０に戻そうとする。ところが制御遅延があると、カットオフラインは、所定位置ｖ０まで戻りきらずに、所定位置ｖ０よりも上側に位置することとなる。これにより、灯光は水平よりも上側に出射され、グレアを与える可能性がある。
　さらに時刻ｔ３においてノーズアップの状態となると、コントローラ２００は、光軸が下を向くようにカットオフラインの位置を所定位置ｖ０よりも下方向に修正しようとする。この場合も、制御遅延があると、カットオフラインが現在の姿勢に対応する目標位置まで下がり切らないため、灯光は水平よりも上側に出射され、グレアを与える可能性がある。
　図８を参照して説明した問題は、以下で説明する上下非対称制御によって解決することができる。
　図７（ａ）～（ｃ）の例では、動的ピッチ角θｄが正の場合と負の場合とで、言い換えると、カットオフラインＣＬが所定位置から上方向に移動するときと、所定位置から下方向に移動するときとで、制御特性は同じであった。これに対して、上下非対称制御では、動的ピッチ角θｄの符号（向き）に応じた非対称性が導入される。
　すなわち、動的ピッチ角θｄが正の場合と負の場合とで、言い換えると、カットオフラインＣＬが所定位置から上方向に移動するときと、所定位置から下方向に移動するときとで、カットオフラインＣＬの制御特性が異なってもよい。ここでの制御特性は、動的ピッチ角θｄと補正量ΔＶを対応付ける関係であり、上述の関数ｆ（）やそれを規定するパラメータ（ゲインや次数）などが例示される。
　図９（ａ）～（ｃ）は、動的ピッチ角θｄと補正量ΔＶの関係（制御特性）の例を示す図である。図９（ａ）の例では、図７（ａ）と同様に、制御特性は一次関数であるが、θｄ＞０（ノーズアップ）とθｄ＜０（ノーズダイブ）のときとで、ゲイン（傾き）が異なっている。言い換えると、絶対値が同じで符号が異なる動的ピッチ角θｄに対して、θｄ＞０のときは、補正量ΔＶが相対的に大きく、θｄ＜０のときは、補正量ΔＶが相対的に小さくてもよい。
　具体的には、θｄ＞０の領域では、式（２）に示すように、距離Ｌにもとづく傾き（基準ゲインｇ０）を有する。これにより、グレアを確実に防止できる。
　一方で、θｄ＜０の領域では、θｄ＞０に比べて、傾きが、基準ゲインｇ０にもとづく傾きより小さくなっている。つまり、ノーズダイブのときには、光軸を上に向ける量を抑制する。これにより、ノーズダイブの直後にノーズアップの姿勢となる状況において、制御遅延が生じた場合に、周囲の交通参加者に与えるグレアを抑制することができる。つまり、図８を参照して説明した問題を解決できる。
　図１０は、図９（ａ）の制御特性にもとづく光軸補正を説明する図である。図１０は、図８と同じ走行シーンに、図９（ａ）の制御特性を適用したものである。時刻ｔ１にノーズダイブの状態となると、光軸が上を向くようにカットオフラインの位置が修正される。このとき、θｄ＜０であるから、補正量ΔＶは、図８のときの補正量に比べて小さくなる。一点鎖線は、図８のときの光軸であり、実線が、図９（ａ）の制御特性にもとづく光軸である。
　続く時刻ｔ２において、車両の姿勢が元に戻り、θｄ＝０となる。このときコントローラ２００は、カットオフラインを元の所定位置ｖ０に戻そうとする。直前のノーズダイブのときの補正量ΔＶを小さくしているため、制御遅延があっても、カットオフラインは、所定位置ｖ０まで戻っている。これにより、灯光は水平より下側に維持され、グレアを抑制することができる。
　図９（ｂ）に戻る。図９（ｂ）の例では、負のしきい値θＴＨが定められており、θｄ＞θＴＨの範囲では、基準ゲインｇ０にもとづく傾きを有する。一方、θｄ＜θＴＨの範囲では、傾きが、基準ゲインｇ０にもとづくものよりも小さい。
　これにより、浅いノーズダイブのときには、基準ゲインで光軸を補正することで、遠方の視野を確保することができる。一方、深いノーズダイブのときには、光軸を上に向ける量を抑制する。これにより、ノーズダイブの直後にノーズアップの姿勢となる状況において、制御遅延が生じた場合に、周囲の交通参加者に与えるグレアを抑制することができる。つまり、図８で説明した問題を解決できる。
　図９（ｃ）の例では、θｄ≒０の領域では、基準ゲインｇ０にもとづく傾きを有するが、θｄ＞０の範囲において、変動量（絶対値）が大きくなるほど、傾きが大きくなる。これにより、大きなノーズアップの状況で、本来必要な量よりも大きく光軸を下に向けることとなる。これにより、より確実にグレアを抑制することができる。
　反対に、θｄ＜０の範囲において、変動量（絶対値）が大きくなるほど、傾きが小さくなる。これにより、深いノーズダイブの状況で、本来必要な量よりも小さく光軸を上に向けることとなる。これによりその直後にノーズアップの姿勢に変化する状況で、制御遅延が生じた場合に、周囲の交通参加者に与えるグレアを抑制することができる。つまり、図８で説明した問題を解決できる。
　制御特性は、動的ピッチ角θｄを入力、補正量ΔＶを出力とする伝達関数Ｈ（ｓ）を考えた場合、伝達関数はフィルタ要素を含むことができ、したがって、カットオフラインＣＬが所定位置から上方向に移動するときと、所定位置から下方向に移動するときとで、フィルタの特性が異なっていてもよい。
　図１１（ａ）～（ｄ）は、動的ピッチ角θｄと補正量ΔＶの関係（制御特性）の例を示す図である。図１１（ａ）では、θｄ＞０のときと、θｄ＜０のときとで、周波数特性（カットオフ周波数）は同じであり、ゲインｇのみが異なっている。
　図１１（ｂ）では、θｄ＞０のときと、θｄ＜０のときとで、ゲインはいずれも基準ゲインｇ０であるが、周波数特性が異なっている。具体的には、θｄ＞０（ノーズアップ）のときは、動的ピッチ角θｄの広い周波数帯域を補正して、グレアを確実に防止する。θｄ＜０（ノーズダイブ）のときは、動的ピッチ角θｄの補正する周波数帯域を狭めている。これにより制御遅延によるグレアのリスクを下げることができる。
　図１１（ｃ）も、図１１（ｂ）と同様に、θｄ＞０のときと、θｄ＜０のときとで、ゲインはいずれも基準ゲインｇ０であるが、周波数特性が異なっている。図１１（ｃ）では、θｄ＜０（ノーズダイブ）のときは、動的ピッチ角θｄの補正する周波数帯域を狭めているが、補正対象の帯域が、図１１（ｂ）のときよりも広帯域側となっている。
　図１１（ｄ）では、θｄ＞０のときと、θｄ＜０のときとで、ゲインｇと周波数特性の両方が異なっている。
　別のアプローチとして、車体の姿勢に応じて、カットオフラインＣＬを上下させる速度を変えてもよい。具体的には、カットオフラインが上方向に移動する速度は、カットオフラインが下方向に移動する速度よりも遅くてもよい。これにより、カットオフラインＣＬを上方向に修正した後に、グレアを与えにくくなる。
　また、走行状況に応じて、カットオフラインの上方向への移動を無効化してもよい。たとえば、動的ピッチ角θｄが、コントローラ２００が有する応答速度を超えるような周波数成分を含んでいる場合には、上方向へのカットオフラインの移動を無効化することで、グレアを抑制できる。
　あるいは、上方向だけでなく下方向のカットオフラインの移動を無効化してもよい。路面凹凸が連続的に（例えば、時間にして３秒以上）発生している場合、通常の道路の走行と異なる特殊な路面（例えば、ダートコースや、未舗装の山道等）と想定される。そこで、所定時間（たとえば３秒）以上、連続的に急峻なピッチ角変化が起きている時は、停車状態又は安定走行状態において取得したピッチ角制御に固定してもよい。また戻す際には、即座に戻すのではなく、数秒の時間を掛けて徐々に戻すとよい。多階調で強度分布を制御可能な高精細ランプユニット１１０の場合、ボカシやグラデーションをかけて徐々に戻すとよい。
　高精細ランプユニット１１０が、多階調の配光を形成できる場合、コントローラ２００は、カットオフラインの移動（レベリング制御）に加えて、配光の強度分布（照度の分布）をさせてもよい。
　図１２（ａ）～（ｃ）は、配光の強度分布の制御の例を説明する図である。図１２（ａ）はもっとも標準的な配光制御の例であり、カットオフラインＣＬだけを上方向に移動したものであり、照度は実質的に一定である。なお、図１２（ａ）～（ｃ）において、照度は、ハッチングの密度で示しており、密度が高いほど、照度が高いことを表す。
　図１２（ｂ）の例では、コントローラ２００は、カットオフラインＣＬが所定位置ｖ０よりも上方向に位置しているとき、所定位置ｖ０より上の範囲の照度を、図１２（ａ）のときの照度（規定値）よりも下げる。これにより、運転者の遠方の視野を確保しつつ、グレアを発生しにくくできる。
　図１２（ｃ）の例では、配光の強度分布は、カットオフラインＣＬが所定位置ｖ０よりも上方向に位置しているとき、所定位置Ｖ０より上の範囲の照度が、上に向かって徐々に暗くなるグラデーションを有する。これにより、運転者の遠方の視野を確保しつつ、グレアを発生しにくくできる。
（変形例１）
　実施形態１に関する変形例を説明する。
（変形例１．１）
　実施形態では、ジャイロセンサによって、ピッチ角の動的な成分を検出したが、本開示はそれに限定されない。たとえば車体のフロントサスペンションに設けられたフロント車高センサと、車体のリアサスペンションに設けられたリア車高センサの組み合わせにもとづいて、ピッチ角の動的な成分を検出するようにしてもよい。
（変形例１．２）
　実施形態では、高精細ランプユニット１１０を発光素子アレイ１１２で構成したが本開示はそれに限定されない。たとえば高精細ランプユニット１１０は、実質的にフラットな強度分布を有する光を生成する光源と、光源の出射光を空間的にパターニングする空間光変調器と、を含んでもよい。空間光変調器は、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）や、液晶デバイスなどが例示される。
（変形例１．３）
　コントローラ２００が、カットオフラインＣＬの位置を上下方向にシフトさせる手法は、実施形態で説明したそれに限定されない。たとえば、発光素子アレイ１１２がピクセルシフト機能を有してもよい。この場合、発光素子アレイ１１２に対して、基準となる画像データと、ピクセルシフト量Δｙを与えればよい。
（変形例１．４）
　光軸の制御、すなわちカットオフラインの高さの制御は、高精細ランプユニット１１０の画素制御によるもの（電子レベリング）に限定されない。たとえば、通常のロービームユニットを、高速なレベリングアクチュエータによって制御可能に構成し、ロービームユニットの傾きを変化させることで、カットオフラインの高さを制御してもよい（機械式レベリングという）。あるいは、発光素子アレイ１１２の位置を機械的にシフト可能に構成してもよい。
（実施形態２）
　図１３は、実施形態２に係る灯具システム１００のブロック図である。灯具システム１００は、自動車に搭載され、車両前方の視野を照射するヘッドランプである。自動車は、前後の重量バランスに応じて、前後方向の傾斜角が変化する。前後方向の傾斜角は、車体の左右に伸びる水平軸周りの回転に応じており、ピッチ角θｐと称する。
　灯具システム１００は、ピッチ角θｐに応じて、ヘッドランプのピッチ方向の光軸を自動調整する機能（オートレベリング機能）を有する。
　灯具システム１００は、高精細ランプユニット１１０、第１センサ１２０、第２センサ、およびコントローラ２００を備える。
　本実施形態において、高精細ランプユニット１１０は、ロービーム領域の一部、または全部を照射可能に構成される配光可変ランプである。高精細ランプユニット１１０は、ロービーム領域の一部／全部に加えて、ハイビーム領域の一部／全部をカバーしてもよい。高精細ランプユニット１１０は、個別に制御可能な複数の画素ＰＩＸを含み、複数の画素ＰＩＸの状態に応じた配光を有する灯光を出射する。たとえば高精細ランプユニット１１０は、発光素子アレイ１１２と、照射光学系１１４を含む。発光素子アレイ１１２としては、ＬＥＤアレイを利用することができる。
　各画素ＰＩＸの輝度は、オン、オフの２階調で制御可能であってもよいし、多階調で制御可能であってもよい。またオン、オフの２階調で制御可能である場合に、各画素ＰＩＸを高速にスイッチングし、オン時間とオフ時間の時間比率（デューティサイクル）を変化させることにより、ＰＷＭ調光によって多階調を表現してもよい。
　照射光学系１１４は、発光素子アレイ１１２の出力光を、車両の前方に投影する。照射光学系１１４は、レンズ光学系であってもよいし、反射光学系であってもよいし、それらの組み合わせであってもよい。
　図１３には、仮想鉛直スクリーン２が示される。仮想鉛直スクリーン２は、路面を基準とした座標系であるとする。仮想鉛直スクリーン２と車両（灯具）との距離は、１０ｍあるいは２５ｍとすることができる。仮想鉛直スクリーン２上には、高精細ランプユニット１１０の灯光によって配光パターンＰＴＮが形成される。配光パターンＰＴＮは、仮想鉛直スクリーン２上における灯光の強度分布であり、発光素子アレイ１１２の複数の画素ＰＩＸのオン、オフのパターンに基づいている。なお、ある画素の位置と、その画素に対応する仮想鉛直スクリーン２上の照射領域の対応は、照射光学系１１４によって決まるものであり、鏡像の関係（左右反転）あるいは上下反転、あるいは上下左右反転される場合もある。
　配光パターンＰＴＮは、カットオフラインＣＬを含んでいる。この例では、配光パターンＰＴＮは、水平カットオフラインＣＬａと、斜めカットオフラインＣＬｂを含んでおり、それらはエルボー点ＬＢで交わっている。
　本実施形態では、コントローラ２００は、車両静止中および走行中のさまざまな要因に起因するピッチ角θｐの変動に応じて、ロービームのピッチ角方向の光軸を補正する。
　たとえばコントローラ２００は、仮想鉛直スクリーン２上のカットオフラインＣＬを上下させるために、発光素子アレイ１１２の複数の画素ＰＩＸのオン、オフの境界１１６を変化させる。ピッチ角θｐのある変動幅に対して、境界１１６を何ピクセルシフトさせるかは、幾何光学的に決めることができる。ピクセルのシフト量をΔｙとする。
　本実施形態では、コントローラ２００は、実施形態１と同様に、従来ノイズとして除去していたピッチ角変動の０．５Ｈｚを超える周波数成分を対象とするダイナミックレベリングを行う。
　さらに本実施形態において、コントローラ２００は、図２（ａ）に示す静的ピッチ角（停止車両姿勢角）θｓに応じても、光軸を補正する。具体的には、停車中の車両の静荷重変化に対して、ランプ光軸を下に向ける制御を行う。これをスタティックレベリングと称する。スタティックレベリングは、Ｇセンサ（加速度センサ）や車高センサを使用して、従来の車両用灯具において行われていたものである。
　スタティックレベリングとダイナミックレベリングを行うためには、ピッチ角の高速な変動と、静的な、あるいは低速な、変動を正確に検出する必要がある。
　本実施形態において正確なピッチ角θｐの検出のために、第１センサ１２０および第２センサ１２２が設けられる。
　第１センサ１２０は、主として車体の走行中のピッチ角θｐの動的な成分θｄを検出できるように設けられる。第１センサ１２０はジャイロセンサを含む。ジャイロセンサの取り付ける方向は任意であるが、好ましくはその一つの検出軸が車体の左右水平方向を向くように取り付けられ、この検出軸まわりの回転運動の角速度ωｐを示す第１検出信号Ｓ１を生成する。ジャイロセンサは三軸であってもよいし、一軸であってもよい。
　第２センサ１２２は、加速度センサ（Ｇセンサ）である。第２センサ１２２は、三軸それぞれに対する加速度αｘ、αｙ、αｚを含む検出信号Ｓ２を出力する。車両の静止状態あるいは等速運動中は、三軸の加速度αｘ、αｙ、αｚの合成ベクトルは重力方向を向く。車両が加速度運動を行う場合は、三軸の加速度αｘ、αｙ、αｚの合成ベクトルは、重力と車体の加速度ベクトルの合成ベクトルを与える。
　第１センサ１２０と第２センサ１２２は、加速度センサとジャイロセンサが統合された６軸センサであってもよい。
　コントローラ２００は、光軸の補正に関連する機能が集約されたＥＣＵ（Electronic Control Unit）であり、スタティックレベリングとダイナミックレベリングに関する処理を行う。コントローラ２００は、レベリング専用のＥＣＵ（レベリングＥＣＵともいう）であってもよいし、その他の機能を有するコントローラと統合されたＥＣＵであってもよいし、複数のＥＣＵに分割して構成してもよい。
　コントローラ２００の機能は、ソフトウェア処理で実現してもよいし、ハードウェア処理で実現してもよいし、ソフトウェア処理とハードウェア処理の組み合わせで実現してもよい。ソフトウェア処理は、具体的には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、マイクロコントローラなどのプロセッサ（ハードウェア）と、プロセッサ（ハードウェア）が実行するソフトウェアプログラムの組み合わせで実装される。コントローラ２００は、複数のプロセッサ（マイクロコントローラ）の組み合わせであってもよい。
　ハードウェア処理は具体的には、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やコントローラＩＣ、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアで実装される。
　コントローラ２００は、第１センサ１２０が生成する検出信号Ｓ１と、第２センサ１２２が生成する第２検出信号Ｓ２と、に応じて車両のピッチ角θｐを検出し、ピッチ角θｐに応じて、配光のカットオフラインの高さを制御する。図２（ａ）、（ｂ）に示したように、ピッチ角θｐには、静的ピッチ角θｓ（停止車両姿勢角）と、動的ピッチ角θｐが含まれる。
　コントローラ２００の構成例および処理の例を説明する。
（実施例１）
　図１４は、実施例１に係るコントローラ２００Ａの機能ブロック図である。コントローラ２００Ａは、ピッチ角演算部２１０と、カットオフライン制御部２２０と、を備える。
　ピッチ角演算部２１０は、２つの検出信号Ｓ１，Ｓ２にもとづいて、光軸補正（レベリング制御）に必要な角度情報、すなわちピッチ角θｐを生成する。
　ピッチ角演算部２１０は、積分器２１２、加速度方向算出部２１４を含む。積分器２１２は、第１検出信号Ｓ１が示す角速度ωｐを積分することにより、第１ピッチ角θｊを算出する。
　加速度方向算出部２１４は、第２検出信号Ｓ２が示す加速度αｘ、αｙ、αｚにもとづいて、加速度方向αを示す第２ピッチ角θａを算出する。
　図１５は、第２ピッチ角θａを説明する図である。車体の停止時、あるいは等速運動について考える。加速度方向算出部２１４が検出する加速度方向αは、車両の停止時、あるいは等速運動中は、重力方向Ｇと一致する。
　理解の容易化のため、加速度センサのｘ、ｙ、ｚ軸を、車体のＸ，Ｙ，Ｚ軸と平行にとるものとする。車体のＸ軸は、進行方向を向いており、Ｙ軸は左右方向を向いており、Ｚ軸は、上下方向を向いているものとする。また理解の容易化のため、ｙ方向の加速度は生じないものとする。
　第２ピッチ角θａを、加速度センサのｚ軸と加速度ベクトルαのなす角にとる。そうすると、第２ピッチ角θａは、路面の平行な直線と、車体のＸ軸のなす角となり、図２（ａ）に示した静止ピッチ角θｓと一致する。
　図１４に戻る。ピッチ角演算部２１０は、ノイズ成分を除去するためにフィルタ（ローパスフィルタあるいはバンドパスフィルタ）を含むことができるが、高速なピッチ角変動を補正するために、カットオフ周波数は、補正対象の周波数成分が通過できるように定めればよい。したがって、カットオフ周波数は、ノイズの周波数と、補正対象の周波数の最大周波数の間に定めればよい。たとえば１００Ｈｚ付近のノイズ成分が大きい場合、カットオフ周波数は、１００Ｈｚを十分に減衰できるように定める必要があり、ノイズ周波数である１００Ｈｚの１／２～１／３程度、たとえば５０Ｈｚとすればよい。
　実施例１では、第２ピッチ角θａが静的ピッチ角θｓに対応付けられ、第１ピッチ角θｊが動的ピッチ角θｄに対応付けられる。具体的には、車両が静止しているときの第２ピッチ角θａにもとづいて、静的ピッチ角θｓ（停止車両姿勢角）を推定することができる。加速度センサは、重力加速度の向き傾きを取得することから、停車中であっても、自車が坂道で傾いているか荷重で傾いているかの区別はできないが、公知技術（たとえば特許文献３）を用いて、停止車両姿勢角（静的ピッチ角θｓ）を推定できる。
　また、走行中は停止車両姿勢角（静的ピッチ角θｓ）が変化しないものとの仮定のもと、第１ピッチ角θｊを動的ピッチ角θｄとすることができる。たとえばピッチ方向の角速度ωｐが０である期間が続く間は、積分値をリセットしておき、角速度ωｐが非ゼロになったときに積分を開始すれば、積分値は、動的ピッチ角θｄを示すこととなる。
　カットオフライン制御部２２０は、静的ピッチ角θｓにもとづいてスタティックレベリングを行い、動的ピッチ角θｐにもとづいてダイナミックレベリングを行う。たとえばカットオフライン制御部２２０は、静的ピッチ角θｓにもとづいて、カットオフラインＣＬの基準となる位置Ｖ０を制御する。またカットオフライン制御部２２０は、動的ピッチ角θｄにもとづいて、カットオフラインＣＬを、基準位置Ｖ０を基準として上下方向にシフトする。
　ダイナミックレベリングは、第１ピッチ角θｊにもとづく動的ピッチ角θｐが所定のしきい値より大きい場合にのみ適用することとしてもよい。
　カットオフライン制御部２２０によるレベリング制御は、２つの方式が考えられる。ひとつは、ピッチ角θｐにもとづいて直接、光軸を制御する方式である。これを一括制御という。一括制御では、ピッチ角θｐを制御角として、カットオフラインＣＬの位置を設定すればよい。実施例１では、θｊとθｓを加算することで、ピッチ角θｐを生成できる。
　別のレベリング制御は、静的ピッチ角θｓと、動的ピッチ角θｄを分離して光軸を制御する方式である。これを分離制御という。以下では分離制御を説明する。
　カットオフライン制御部２２０は、補正量演算部２２２および補正部２２４を含む。分離制御の場合、補正量演算部２２２は、静的ピッチ角θｓにもとづいて、仮想鉛直スクリーン２上のカットオフラインＣＬの基準となる位置Ｖ０を算出する。また補正量演算部２２２は、動的ピッチ角θｄにもとづいて、カットオフラインＣＬの上下方向の移動量（補正量ΔＶ）を算出する。本実施形態では、正の補正量ΔＶは、カットオフラインＣＬの上方向へのシフトに対応し、負の補正量ΔＶは、カットオフラインＣＬの下方向へのシフトに対応するものとする。補正部２２４は、カットオフラインＣＬを、基準位置Ｖ０から補正量ΔＶだけ移動するように、発光素子アレイ１１２を制御する。
　たとえば、発光素子アレイ１１２は、複数の画素ＰＩＸのオン、オフ（もしくは輝度）を指定する画像データを入力とするインタフェースを有する。この場合、補正部２２４は、画像データに含まれるオン画素とオフ画素の境界１１６の位置を、補正量ΔＶに応じたピクセル数Δｙだけ、上下にシフトしてもよい。つまり補正部２２４は、ピッチ角θｐの動的な成分θｄを打ち消すように、画像データに含まれる配光パターンのカットオフラインの位置（境界１１６）を、所定位置ｙ０を基準として上方向および下方向に移動させる。所定位置ｙ０は、Ｖ０に対応する基準位置である。
　補正部２２４は、カットオフラインＣＬに対応するオン画素とオフ画素の境界１１６の位置（高さ）に加えて、配光パターンの下端に対応するオン画素とオフ画素の境界の位置（高さ）を、補正量ΔＶに応じたピクセル数Δｙだけ、上下にシフトしてもよい。つまり補正部２２４は、配光パターン全体を、補正量ΔＶに応じたピクセル数Δｙだけ、上下にシフトしてもよい。
（実施例２）
　実施例２に係るコントローラの基本的な構成は、図１４と同様である。実施例２では、静的ピッチ角θｓについては実施例１と同様に、第２ピッチ角θａにもとづいて決定される。つまりスタティックレベリングは実施例１と同様である。
　実施例２では、ダイナミックレベリングが実施例１と異なる。具体的には、ダイナミックレベリングで使用される動的ピッチ角θｄは、第１ピッチ角θｊのみでなく、第２ピッチ角θａの変動にもとづいて決定される。
　図１６は、第２センサ１２２によってセンシングされる第２ピッチ角θａを示す図である。区間Ｔ１は、傾斜のない路面に停車中を示す。車両停止中の第２ピッチ角θａは、静的ピッチ角（停止車両姿勢角）θｓを示す。
　区間Ｔ２は、平坦路の走行を示す。第２ピッチ角θａはわずかに変動するが、実質的には一定となる。
　区間Ｔ３は、斜度φ１の上り坂を示す。第２ピッチ角θａは、静止ピッチ角θｓよりも、φ１増加する。ただし斜面による第２ピッチ角θａの変化は、車体姿勢に影響しないから、動的ピッチ角θｄとは無関係であり、レベリング制御は発生しない。
　区間Ｔ４は、斜度φ２の下り坂を示す。第２ピッチ角θａは、静止ピッチ角θｓよりも、φ２減少する。ただし斜面による第２ピッチ角θａの変化は、車体姿勢に影響しないから、動的ピッチ角θｄとは無関係であり、レベリング制御は発生しない。
　区間Ｔ５は、加速期間を示す。この加速は通常の加速であり、後述の急加速とは区別する。加速期間はノーズアップとなり姿勢変化が発生する。これにより、第２ピッチ角θａは、静止ピッチ角θｓより大きくなる。
　カットオフライン制御部２２０は、第２ピッチ角θａの変動幅θａ－θｓを動的ピッチ角θｄとし、動的ピッチ角θｄにもとづいて光軸を補正する。これを低速なダイナミックレベリングという。
　区間Ｔ６は、凹凸のある路面を走行している。凹凸走行中は、第２ピッチ角θａが静的ピッチ角θｓを中心として振動する。カットオフライン制御部２２０は、第２ピッチ角θａの変動成分θａ－θｓを動的ピッチ角θｄとし、動的ピッチ角θｄにもとづいて光軸を上下方向に移動させる。これを高速なダイナミックレベリングという。
　凹凸のある路面走行中の動的ピッチ角θｄの変動は、第１ピッチ角θｊとしても検出される。この場合、θｊと（θａ－θｄ）の一方にもとづいて、レベリング制御を行ってもよい。たとえば、第２ピッチ角θａがノイズを含んでいると推定される場合、第１ピッチ角θｊにもとづいてレベリング制御を行ってもよい。
　あるいは、θｊと（θａ－θｄ）を平均化して、レベリング制御を行ってもよい。
（実施例３）
　図１７は、実施例３に係るコントローラ２００Ｂの機能ブロック図である。コントローラ２００Ａは、図１４と同様に、ピッチ角演算部２１０と、カットオフライン制御部２２０と、を備える。
　ピッチ角演算部２１０は、積分器２１２、加速度方向算出部２１４に加えて、合成部２１６および走行条件判定部２１８を備える。合成部２１６は、第１ピッチ角θｊと第２ピッチ角θａを合成することにより、光軸補正（レベリング制御）に必要な角度情報であるピッチ角θｐを生成する。上述のように、ピッチ角θｐは、静的ピッチ角θｓと、動的ピッチ角θｄを含む。
　カットオフライン制御部２２０は、一括制御を行ってもよいし、分離制御を行ってもよいが、ここでは一括制御を行うものとする。
　合成部２１６における処理の例を説明する。
　合成部２１６は、第１ピッチ角θｊと第２ピッチ角θａを重み付け加算して、式（１）によりピッチ角θｐを推定する。
　θｐ＝α・θｊ＋β・θａ　　　…（１）
　たとえばβ＝１－αとしてもよく、その場合の合成は、式（２）で表される。
　θｐ＝α・θｊ＋（１－α）・θａ　　　…（２）
　ここで重み付け係数αおよびβ（＝１－α）は、走行環境（走行シーン）や車両の状態など（以下、走行条件という）に応じて、動的、適応的に変化する。走行条件判定部２１８は、車両からの情報（車両情報という）にもとづいて、および／または、センサ情報にもとづいて、走行条件を判定する。車両情報は、車速、舵角、カメラ画像、地図情報、インフラ情報、サスペンションの設定、車重などが例示される。センサ情報は、第１検出信号Ｓ１、第２検出信号Ｓ２、それらにもとづく第１ピッチ角θｊおよび第２ピッチ角θａの少なくともひとつを含む。したがって、重み付け係数αは、車両情報、センサ情報の少なくともひとつに応じて設定することができる。
　つまり、通常走行中に、第１センサ１２０および第２センサ１２２の出力が、緩い変化を継続している際には、第２センサ１２２の出力にもとづくレベリング制御を有効とする。反対に、第１センサ１２０によって急峻なピッチ角変動が検出される走行条件では、高速なピッチ角変動に追従すべく、第１ピッチ角θｊにもとづくレベリング制御を有効とする。
　いくつかの走行条件と、それに適した重み付け係数の対応関係を説明する。
　（１）大きな段差や凹凸の通過
　たとえば、合成部２１６は、車両情報およびセンサ情報の少なくともひとつにもとづいて、大きな段差を通過していると判定したとする。このときα＝１とし、第１ピッチ角θｊにもとづいてレベリング制御（ダイナミックレベリング）を行うとよい。段差の通過にともなうピッチ角変動は、高周波成分を含むため、Ｇセンサよりもジャイロセンサの方が精度が高いと考えられる。そこでα＝１とすることで、正確なダイナミックレベリングが可能となる。
　（２）停車
　合成部２１６は、車両情報およびセンサ情報の少なくともひとつにもとづいて、停車中と判定すると、α＝０とし、第２ピッチ角θａにもとづいてピッチ角θｐを計算する。このピッチ角θｐは、静的ピッチ角θｓ（車両姿勢角）に相当するから、静的ピッチ角θｓにもとづいてスタティックレベリングが行われる。
　（３）平坦路
　凹凸のない平坦路を走行中は、高速なピッチング変動は発生しにくいといえる。そこで平坦路の走行中は、α＝０．１～０．５程度とし、加速度センサの重み付けを大きくして、ピッチ角θｐを算出する。
　（４）小さな段差、凹凸の通過
　砂利などの凹凸に起因する振動の周波数は、５Ｈｚに比べてさらに高く、たとえば１０～２０Ｈｚでありうる。小さな凹凸の上を走行する場合、ジャイロセンサの出力を積分しても、正しいピッチ角θｊを算出できない可能性があり、またレベリング制御が追従しきれない状況が想定される。あるいは、ジャイロセンサの出力の積分にもとづくピッチ角が正確である場合であっても、それに追従してレベリング制御すると、かえって煩わしさを与える可能性がある。そこで小さな凹凸の上を走行する際には、α＝０．１～０．５程度とし、加速度センサの重み付けを大きくして、ピッチ角θｐを算出する。これにより、５Ｈｚよりさらに高い周波数をノイズと捉えて、それを含まない平均にもとづく制御が可能となり、煩わしさを低減できる。
　（５）坂道の開始（上り始め、下り始め）
　坂道の開始点では、α＝０．５～１．０とすることができる。この場合、ピッチ角が急峻に変化することが予測されるため、αを大きくして、ジャイロセンサの影響を支配的とすることで、高速なダイナミックレベリングが可能となる。
　（６）坂道の終点（上り終わり、下り終わり）
　坂道の終点では、α＝０．５～１．０とすることができる。この場合、ピッチ角が急峻に変化することが予測されるため、αを大きくして、ジャイロセンサの影響を支配的とすることで、高速なダイナミックレベリングが可能となる。
　（７）坂道の途中
　坂道の途中では、ピッチ角θｐは安定すると考えられるから、α＝０．１～０．５とするとよい。
　（８）急加速・急減速
　急加速、急減速の場合、α＝０．５～１．０とすることができる。この場合、高速なピッチ角θｐの変動が発生しうるため、ジャイロセンサの重み付けを高くすることができ、動的なピッチ角変動に対応したダイナミックレベリングが可能となる。
　実施形態２に係る灯具システム１００の動作は、実施形態１に係る灯具システム１００で説明した通りである。実施形態２に係る灯具システム１００によれば、第１センサ１２０と第２センサ１２２の組み合わせによって、乗車人数や荷物の重量、燃料の重さなどによる車体の静的な姿勢変化（ピッチ角の静的な変化）と、走行している路面の傾きと、路面に存在する凹凸や起伏によるピッチ角の急峻な変動と、を区別して検出することができる。そして検出したピッチ角の性質に応じて、配光を制御することにより、走行中の急峻な車体振動にともなうグレアを抑制できる。
（変形例２）
　実施形態２に関連する変形例を説明する。
（変形例２．１）
　第２センサ１２２は、加速度センサに代えて、車高センサを用いてもよい。車高センサは、リア車高センサのみとしてもよいし、リア車高センサとフロント車高センサのハイブリッドであってもよい。
（変形例２．２）
　実施形態では、高精細ランプユニット１１０を発光素子アレイ１１２で構成したが本開示はそれに限定されない。たとえば高精細ランプユニット１１０は、実質的にフラットな強度分布を有する光を生成する光源と、光源の出射光を空間的にパターニングする空間光変調器と、を含んでもよい。空間光変調器は、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）や、液晶デバイスなどが例示される。
（変形例２．３）
　コントローラ２００が、カットオフラインＣＬの位置を上下方向にシフトさせる手法は、実施形態で説明したそれに限定されない。たとえば、発光素子アレイ１１２が、ピクセルシフト機能を有してもよい。この場合、発光素子アレイ１１２に対して、基準となる画像データと、ピクセルシフト量Δｙを与えればよい。
（変形例２．４）
　光軸の制御、すなわちカットオフラインの高さの制御は、高精細ランプユニット１１０の画素制御によるもの（電子レベリング）に限定されない。たとえば、通常のロービームユニットを、高速なレベリングアクチュエータによって制御可能に構成し、ロービームユニットの傾きを変化させることで、カットオフラインの高さを制御してもよい（機械式レベリングという）。あるいは、発光素子アレイ１１２の位置を機械的にシフト可能に構成してもよい。
　あるいは電子レベリングと機械式レベリングの組み合わせでもよい。この場合、急峻なピッチ角の変動については電子レベリングを適用し、緩やかな、あるいは静的なピッチ角の変化に対しては、機械式レベリングを適用してもよい。
（変形例２．５）
　実施形態では、車両走行中に、車体が前傾（ノーズダイブ）となったときに、光軸を積極的に上に向ける制御を説明したが、本開示の適用はそれに限定されない。上に向ける制御は、スタティックレベリングに限定し、ダイナミックレベリングでは、光軸を上に向ける制御を行わずに、下に向ける制御のみを行ってもよい。
　あるいは、光軸を上に向ける制御は、スタティックレベリングと、低速なダイナミックレベリングに限定し、高速なダイナミックレベリングでは、光軸を上に向ける制御を行わずに、下に向ける制御のみを行ってもよい。
（レイアウト）
　図１８は、灯具システム１００を備える車両５００Ａの設計の一例を示す図である。実施形態２で説明したように、灯具システム１００は、高精細ランプユニット１１０、コントローラ２００、第１センサ１２０および第２センサ１２２を備える。
　高精細ランプユニット１１０は、ヘッドランプ５１０Ａに内蔵される。一方、ジャイロセンサである第１センサ１２０と、加速度センサまたは車高センサを含む第２センサ１２２は、車室５０４内に設けられる。
　コントローラ２００は、図３に示すように、ピッチ角演算部２１０およびカットオフライン制御部２２０を備える。ピッチ角演算部２１０とカットオフライン制御部２２０は、ヘッドランプ５１０Ａ側に、同一のハードウェア（演算処理部）として実装されている。具体的には、ピッチ角演算部２１０およびカットオフライン制御部２２０は、ヘッドランプ５１０Ａ側、つまり車室５０４外（エンジンルーム内）に設けられる第２演算処理部５４２に実装される。第２演算処理部５４２は、制御モジュール５４０と称されるユニットの一部分でありうる。制御モジュール５４０は、第２演算処理部５４２に加えて、高精細ランプユニット１１０に電力を供給する電源回路などを含みうる。第１演算処理部５３２および第２演算処理部５４２は、ソフトウェア制御可能なＣＰＵを含むマイクロコントローラであってもよい。
　第１センサ１２０および第１演算処理部５３２は、ユニット化されており、これをレベリングＥＣＵ５３０と称する。第２センサ１２２が加速度センサである場合、第２センサ１２２もレベリングＥＣＵ５３０に内蔵することができる。第１センサ１２０と第２センサ１２２はジャイロセンサと加速度センサが統合された６軸センサ１２４であってもよい。
　車室５０４内の第１演算処理部５３２と、車室５０４外の第２演算処理部５４２の間は、ＣＡＮなどのビークルバス５５０、あるいはその他のインタフェースを介して接続される。
　図１８の設計では、第１演算処理部５３２は、第１センサ１２０が生成する第１検出信号Ｓ１にもとづく角速度信号を、そのまま第２演算処理部５４２に供給する。つまり第２演算処理部５４２は、ビークルバス５５０のインタフェースとしての機能を有している。
　第２演算処理部５４２は、角速度信号を積分し、ピッチ角情報（第１ピッチ角θｊ）に変換し、第１ピッチ角θｊにもとづいて、高精細ランプユニット１１０を制御する。
　以上が灯具システム１００の設計の一例である。この設計の利点を説明する。
　ヘッドランプ５１０Ａは、自動車のほかの部品に比べて、車体５０２に対して比較的容易に着脱可能となっており、ヘッドランプ５１０Ａと車体５０２の位置関係は、ある程度の誤差が見込まれる。ここでジャイロセンサである第１センサ１２０がヘッドランプ５１０Ａに内蔵され、あるいはヘッドランプ５１０Ａに外付けされる構成では、ヘッドランプ５１０Ａの車体５０２に対する組み付けの精度によって、ピッチ角θの変動の検出精度が低下することとなる。検出精度を改善するためには、何らかのキャリブレーションが必要となる。
　また、ヘッドランプ５１０Ａが設けられるエンジンルーム内は、過酷な環境にあり、温度変化や湿度変化の影響を受けやすい。ジャイロセンサをヘッドランプ側、つまりエンジンルーム内に配置すると、ジャイロセンサの出力が環境の影響を受け、ピッチ角の変動の検出精度が低下するおそれがある。
　図１８の構成では、ジャイロセンサである第１センサ１２０を、ヘッドランプ５１０Ａから分離し、車室５０４内に配置することで、車体５０２とジャイロセンサの位置関係の誤差を減らすことができ、またジャイロセンサの温度変動を抑制できる。これにより、ピッチ角の変動の検出精度を高めることができる。
　図１９は、灯具システム１００を備える車両５００Ｂの設計の別の一例を示す図である。
　この例では、ピッチ角演算部２１０とカットオフライン制御部２２０は、別々の演算処理装置として実装される。具体的には、ピッチ角演算部２１０は、車室５０４内の第１演算処理部５３２に実装され、カットオフライン制御部２２０はヘッドランプ５１０Ｂ側の第２演算処理部５４２に実装される。
　第１演算処理部５３２のカットオフライン制御部２２０は、第１センサ１２０の出力である角速度信号を積分し、第１ピッチ角θｊを算出する。またカットオフライン制御部２２０は、第２センサ１２２の出力にもとづいて、第２ピッチ角θａを算出する。第１演算処理部５３２は、第２演算処理部５４２に対して、第１ピッチ角θｊおよび第２ピッチ角θａにもとづくピッチ角情報θを送信する。ピッチ角情報θは、第１ピッチ角θｊおよび第２ピッチ角θａの両方を含んでもよいし、第１ピッチ角θｊおよび第２ピッチ角θａを合成して得られる情報であってもよい。
　カットオフライン制御部２２０に対応する第２演算処理部５４２は、ピッチ角情報θにもとづいて、高精細ランプユニット１１０を制御する。
　図１９の設計によれば、図１８の設計と同様に、ジャイロセンサである第１センサ１２０を、ヘッドランプ５１０Ｂから分離し、車室５０４内に配置することで、車体５０２とジャイロセンサの位置関係の誤差を減らすことができ、またジャイロセンサの温度変動を抑制できる。これにより、ピッチ角の変動の検出精度を高めることができる。
　図１９の設計は、図１８の設計に比べて、以下の利点を有する。図１８の設計で生じうる問題点を説明する。
　図２０は、図１８の設計における信号の伝送および処理を説明する図である。ジャイロセンサの出力である角速度信号ωｐは、所定のサンプリングレート（たとえば１ｋＨｚ，すなわち１ｍｓ周期）で生成される。したがって角速度信号ωｐのデータ量は大きくなり、第１演算処理部５３２から第２演算処理部５４２にビークルバス５５０を介して伝送される際に、伝送遅延τが生ずる。
　第２演算処理部５４２は、ビークルバス５５０を介して、遅延した角速度信号ωｐ’を受信する。そして、角速度信号ωｐ’を積分して、第１ピッチ角θｊに変換する。演算処理の遅延を無視すれば、第１ピッチ角θｊは、もとの角速度信号ωｐに対して、時間τ、遅れることとなる。つまり、ビークルバス５５０における伝送遅延τが、灯具システム１００の応答速度を制限する。応答速度を高めるためには、従来のＣＡＮを採用することは難しく、伝送遅延τが小さいビークルバス５５０を採用する必要あり、コストアップの要因となる。
　伝送遅延τを減らすためには、データの伝送量を減らせばよく、角速度信号ωｐのサンプリングを間引くといった対策も取り得る。ただしこの場合は、角速度信号ωｐを積分して得られるピッチ角θｊの誤差が大きくなる。つまり、レベリング制御の精度が低下する。
　図２１は、図１９の設計における信号の伝送および処理を説明する図である。図１９の設計では、車室内の第１演算処理部５３２において角速度信号ωｐを積分して第１ピッチ角θｊに変換する処理を行う。したがって、この段階では、伝送遅延の影響は生じておらず、演算遅延を無視すれば、第１ピッチ角θｊは実質的にリアルタイムで、あるいは非常に小さい遅延で算出することができる。第１演算処理部５３２は、第１ピッチ角θｊにもとづく第１ピッチ角θｊ’を、ビークルバス５５０を介して第２演算処理部５４２に対して伝送する。
　第２演算処理部５４２が、高精細ランプユニット１１０の配光を更新する速度（更新レート）は、数十Ｈｚ～１００Ｈｚ程度（たとえば６０ｆｐｓ、１６．６ｍｓ周期）でよい。つまり、第２演算処理部５４２に対しては、数十Ｈｚから１００Ｈｚ程度（たとえば６０ｆｐｓ、１６．６ｍｓ周期）のレートで、第１ピッチ角θｊを供給すればよい。言い換えると、第１演算処理部５３２は、算出した第１ピッチ角θｊの全サンプルを第２演算処理部５４２に送信する必要はなく、ダウンサンプルした第１ピッチ角θｊ’を、第２演算処理部５４２に送信すればよい。この場合、ビークルバス５５０を介して伝送すべきサンプル数、つまりデータ量は、図１８の設計に比べて減らすことができる。これにより、ビークルバス５５０における伝送遅延を短くすることができる。言い換えると、図１９の設計では、図１８の設計に比べて、伝送速度が遅いビークルバス５５０を採用することができる。
（ピッチ角変動の予測）
　図１９の設計において、伝送遅延τが与える影響は、ピッチ角の変動の周波数が高いほど、つまり振動の周期が短いほど大きい。したがって、１Ｈｚ程度では伝搬遅延の影響は無視できるが、高周波（たとえば２～５Ｈｚ）の振動に対しては、応答遅れが問題となる可能性がある。以下では、灯具システム１００の応答速度をさらに改善する技術について説明する。
　第１演算処理部５３２は、第１センサ１２０の出力にもとづいて、第１ピッチ角θｊの将来の予測値θｊ＾を生成する。ビークルバス５５０での伝送遅延τであるとき、予測値θｊ＾は、現在の時刻ｔｉよりτ進んだ時刻（ｔｉ＋τ）以降の予測値であることが好ましい。第１ピッチ角θｊの予測の手法は特に限定されない。
　たとえば第１演算処理部５３２は、ＦＦＴ（高速フーリエ変換）を利用して、第１ピッチ角θｊを予測してもよい。図２２は、ＦＦＴにもとづく第１ピッチ角θｊの予測を説明する図である。図２２の上段には、第１ピッチ角θｊの時間波形の一例が示される。
　第１演算処理部５３２は、現在までの第１ピッチ角θｊの時間波形を周波数領域のスペクトル情報に変換する。図２２の下段には、３つの状態で得られる第１ピッチ角θｊのスペクトルが示される。より詳しくは、（i）停車状態、（ii）走行中でピッチングが生じていない状態、（iii）走行中でピッチングが生じている状態、の３状態のスペクトルが示される。（ii）ピッチングが生じていない状態は、段差や路面の凹凸のない平坦路を走行した状態であり、光軸補正が不要な状況に対応する。（iii）ピッチングが生じている状態は、段差や路面の凹凸の上を走行した状態であり、光軸補正が必要な状況に対応する。（ii）に示すように、平坦な路面を走行している状態でも、スペクトルはいくつかの周波数成分を含んでいる。（iii）に示すように、ピッチングが生ずると、（ii）のときのスペクトルに比べて、特定の周波数成分が大きくなる。図２２の例では、０．８４Ｈｚ、１．３９Ｈｚ、１．８３Ｈｚが、光軸補正が必要なピッチングと推定することができる。第１演算処理部５３２は、特定の周波数成分から、第１ピッチ角θｊの時間領域における将来の予測値θｊ＾を生成することができる。
　第１ピッチ角θｊの将来の予測値θｊ＾の生成には、深層学習を利用した波形データの時系列予測のアルゴリズムを用いることもできる。
　第２演算処理部５４２は、実際に測定された現在の第１ピッチ角θｊと、将来の第１ピッチ角の予測値θｊ＾と、にもとづいて、レベリング制御する。第２演算処理部５４２は、２つのピッチ角θｊとθｊ＾を合成（たとえば重み付け加算）して、ピッチ角θｊ＊を生成し、ピッチ角θｊ＊にもとづいてレベリング制御してもよい。
　第２演算処理部５４２は、通常は、実際に測定された第１ピッチ角θｊにもとづいてレベリング制御し、予測値θｊ＾が大きな値を示すときに、レベリング制御に予測値θｊ＾を反映させてもよい。
　予測値θｊ＾は必ずしも正確とは限らないため、誤った負の予測値θｊ＾にもとづいてレベリング補正を行うと、光軸が上側に補正されるため、グレアを与えるおそれがある。そこで第２演算処理部５４２は、予測値θｊ＾が正（ノーズアップ）を示すときにはレベリング制御に反映させ、予測値θｊ＾が負（ノーズダイブ）を示すときにはレベリング制御に反映させないか、もしくはレベリング制御への寄与の割合を、正の場合に比べて相対的に低下させてもよい。
　第１演算処理部５３２は、予測値θｊ＾を生成する際に、当該予測値の正確さを表す指標を生成してもよい。この場合、第２演算処理部５４２は、正確さが高い場合には、予測値θｊ＾にもとづいてレベリング制御し、正確さが低い場合には、予測値θｊ＾を無視してもよい。
　このように、第１ピッチ角の予測値θｊ＾を利用することにより、伝送遅延や信号処理の遅延の影響をリカバリー低減することができ、より高速なピッチ角変動への追従が可能となる。
　レイアウトに関する変形例を説明する。図１８の構成では、ジャイロセンサである第１センサ１２０を、ヘッドランプ５１０Ａから分離し、車室５０４内に配置することとしたが、ジャイロセンサの位置は、車室内５０４には限定されない。たとえばジャイロセンサである第１センサ１２０を、エンジンルーム内のヘッドランプ５１０Ａから独立した位置に配置してもよい。これにより、車体５０２とジャイロセンサの位置関係の誤差を減らすことができる。
（ヘッドランプの構造）
　図２３は、ヘッドランプ５１０の構造の一例を示す図である。ヘッドランプ５１０は、ランプボディ５１２、レンズ５１４、コネクタ５１６、高精細ランプユニット１１０、制御モジュール５４０、灯具ＥＣＵ５６０、レベリングアクチュエータ５６２、ターンランプ５６４、クリアランスランプ５６６、ランプブラケット５６８を備える。
　ヘッドランプ５１０は、コネクタ５１６に接続されるケーブルを介して車両と接続される。ケーブルには、電力信号ＩＧ、グローバルＣＡＮ信号、ローカルＣＡＮ信号、ロービーム点灯指示信号Ｌｏ、ターン信号ＴＵＲＮ（これらを制御信号と総称する）の伝送ラインが含まれる。
　灯具ＥＣＵ５６０は車両本体からの制御信号にもとづいて、高精細ランプユニット１１０のオン、オフおよび配光を制御する。また灯具ＥＣＵ５６０は、ターンランプ５６４、クリアランスランプ５６６のオン、オフを制御する。
　制御モジュール５４０は、高精細ランプユニット１１０を制御するユニットであり、コントローラ２００および定電圧コンバータ５４４を含む。コントローラ２００は、灯具ＥＣＵ５６０のＣＡＮインタフェースを経由して、上述のピッチ角に関する情報を受信する。なお、コントローラ２００のうち、ピッチ角演算部２１０に対応する部分を、灯具ＥＣＵ５６０に実装してもよい。
　高精細ランプユニット１１０は、ランプブラケット５６８によって支持されている。ランプブラケット５６８は、ピッチング方向に傾動可能となっている。レベリングアクチュエータ５６２は、ランプブラケット５６８をピッチング方向に位置決め可能である。レベリングアクチュエータ５６２は、高精細ランプユニット１１０の光軸調整（エイミング）に利用可能である。
　図２４は、灯具システム１００を備える車両５００Ｃの設計のさらに別の一例を示す図である。上述のように、ジャイロセンサである第１センサ１２０を車室内に配置すると、高速なピッチ角変動に係わる情報を、ビークルバス５５０を介して伝送する必要があり、伝送遅延によって、灯具システム１００の応答性が制限される。
　図２４の例では、ジャイロセンサである第１センサ１２０は、車室外のエンジンルーム内に設けられる。より具体的には第１センサ１２０は、ヘッドランプ５１０Ｃに設けられる。つまり第１センサ１２０は、ヘッドランプ５１０Ｃの構成部品のひとつであり、ヘッドランプ５１０Ｃに内蔵されてもよいし、ヘッドランプ５１０Ｃに外付けされてもよい。
　この例では、ピッチ角演算部２１０とカットオフライン制御部２２０を含むコントローラ２００も、ヘッドランプ５１０に内蔵される。
　コントローラ２００と第１センサ１２０の間の接続は、ＣＡＮなどのビークルバスは不要であり、より高速で低遅延のインタフェースを採用することができる。インタフェースの種類は特に限定されず、公知のシリアルインタフェースあるいはパラレルインタフェースを用いることができる。たとえばシリアルインタフェースとしては、ＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）やＩ２Ｃなどを用いてもよい。
　なお、第２センサ１２２の出力は、主として、周波数帯域が低い静的ピッチ角θｓの検出に使用されるから、伝送遅延が問題となりにくい。そこで第２センサ１２２は、車室外に配置している。第２センサ１２２の出力から第２ピッチ角θａへの変換は、ピッチ角演算部２１０を含む第２演算処理部５４２において行ってもよい。この場合、第１演算処理部５３２は、ビークルバス５５０のインタフェース回路として動作する。
　あるいは第２センサ１２２の出力から第２ピッチ角θａへの変換は、第１演算処理部５３２において行ってもよい。
　図２４の設計によれば、ジャイロセンサをヘッドランプ側に配置することにより、ビークルバスを使用せずに、高速なシリアルあるいはパラレルインタフェースを利用することが可能となり、伝送遅延の大幅に低減でき、レベリングの追従性を高めることができる。
　図２５は、ヘッドランプ５１０Ｃの構造の一例を示す図である。ヘッドランプ５１０Ｃの基本構成は、図２３のヘッドランプ５１０と同様である。
　この構成において、ジャイロセンサである第１センサ１２０は、ランプボディ５１２に固定される。ジャイロセンサを、最も剛性が高いランプボディに対して直接固定することで、ジャイロセンサの検出精度を高めることができる。上述のように、第１センサ１２０とコントローラ２００の間はＣＡＮインタフェースではなく、シリアルまたはパラレルのローカルの伝送線によって接続されている。なお、第１センサ１２０からコントローラ２００への信号の伝送は、灯具ＥＣＵ５６０を経由してもよいし、しなくてもよい。
　より好ましくはジャイロセンサは、ランプボディ５１２の底面に対して固定されている。ランプボディ内の温度分布は、上側の方が高く、下側の方が低い傾向にある。そこで、ジャイロセンサを、温度が相対的に低い底面に固定することで、ジャイロセンサが受ける熱の影響を低減できる。
　図２５の構成では、第１センサ１２０は、ランプボディの底面の外側に設けられる。ランプボディ５１２の内側よりも外側の方が温度が低い傾向にある。したがって、ジャイロセンサをランプボディの外側に配置することで、ジャイロセンサが受ける熱の影響を低減できる。
　図２６は、ヘッドランプ５１０Ｃの構造の別の一例を示す図である。図２６のヘッドランプ５１０Ｃの基本構成は、図２５のヘッドランプ５１０Ｃと同様であり、ジャイロセンサである第１センサ１２０が、ランプボディ５１２の底面側に設けられている。図２５との違いは、第１センサ１２０が、ランプボディ５１２の内側に配置されている点である。この配置は、図２５に比べて熱の観点からは不利であるが、第１センサ１２０を灯具ＥＣＵ５６０とともに一体化することが可能である。これにより、ヘッドランプ５１０Ｃの構造を簡素化できる。
　図２７は、ヘッドランプ５１０Ｃの構造の別の一例を示す図である。図２７のヘッドランプ５１０Ｃでは、ジャイロセンサである第１センサ１２０が、制御モジュール５４０に組み込まれている。好ましくはコントローラ２００と第１センサ１２０は、同一の制御基板上に実装される。
　この配置は、図２５に比べて熱の観点からは不利であるが、ジャイロセンサとコントローラ２００を直接接続することができるため、構造を簡素化でき、コストを下げることができる。また伝送速度の観点でも有利である。
（変形例）
　上述した実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なことが当業者に理解される。以下、こうした変形例について説明する。
（変形例１）
　第２センサ１２２は、加速度センサに代えて、車高センサを用いてもよい。車高センサは、リア車高センサのみとしてもよいし、リア車高センサとフロント車高センサのハイブリッドであってもよい。
（変形例２）
　実施形態では、高精細ランプユニット１１０を発光素子アレイ１１２で構成したが本開示はそれに限定されない。たとえば高精細ランプユニット１１０は、実質的にフラットな強度分布を有する光を生成する光源と、光源の出射光を空間的にパターニングする空間光変調器と、を含んでもよい。空間光変調器は、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）や、液晶デバイスなどが例示される。
（変形例３）
　コントローラ２００が、カットオフラインＣＬの位置を上下方向にシフトさせる手法は、実施形態で説明したそれに限定されない。たとえば、発光素子アレイ１１２が、ピクセルシフト機能を有してもよい。この場合、発光素子アレイ１１２に対して、基準となる画像データと、ピクセルシフト量Δｙを与えればよい。
（変形例４）
　光軸の制御、すなわちカットオフラインの高さの制御は、高精細ランプユニット１１０の画素制御によるもの（電子レベリング）に限定されない。たとえば、通常のロービームユニットを、高速なレベリングアクチュエータによって制御可能に構成し、ロービームユニットの傾きを変化させることで、カットオフラインの高さを制御してもよい（機械式レベリングという）。あるいは、発光素子アレイ１１２の位置を機械的にシフト可能に構成してもよい。
　あるいは電子レベリングと機械式レベリングの組み合わせでもよい。この場合、急峻なピッチ角の変動については電子レベリングを適用し、緩やかな、あるいは静的なピッチ角の変化に対しては、機械式レベリングを適用してもよい。
（変形例５）
　実施形態では、車両走行中に、車体が前傾（ノーズダイブ）となったときに、光軸を積極的に上に向ける制御を説明したが、本開示の適用はそれに限定されない。上に向ける制御は、スタティックレベリングに限定し、ダイナミックレベリングでは、光軸を上に向ける制御を行わずに、下に向ける制御のみを行ってもよい。
　あるいは、光軸を上に向ける制御は、スタティックレベリングと、低速なダイナミックレベリングに限定し、高速なダイナミックレベリングでは、光軸を上に向ける制御を行わずに、下に向ける制御のみを行ってもよい。
（ハイブリッドレベリング制御）
　図２８は、ハイブリッドレベリング制御に対応する灯具システム１００Ｄのブロック図である。灯具システム１００Ｄは、高精細ランプユニット１１０、第１センサ１２０、第２センサ１２２、コントローラ２００Ｄ、レベリングアクチュエータ１３０、ランプブラケット１４０を備える。
　高精細ランプユニット１１０は、ランプブラケット１４０によって支持されている。ランプブラケット１４０は、ピッチング方向に傾動可能となっている。レベリングアクチュエータ１３０は、コントローラ２００Ｄによる制御に応答して、ランプブラケット１４０をピッチング方向に位置決めし、高精細ランプユニット１１０の出射光の出射方向θＯＵＴを変化させる。
　高精細ランプユニット１１０は、発光素子アレイ１１２および照射光学系１１４を含む。高精細ランプユニット１１０は、発光素子アレイ１１２の複数の画素ＰＩＸのオン、オフを制御することで、配光を制御可能に構成される。
　コントローラ２００Ｄは、第１センサ１２０および第２センサ１２２の出力にもとづいて、ピッチ角θｐ（θａ、θｊ）を検出し、ピッチ角θｐにもとづいて、発光素子アレイ１１２およびレベリングアクチュエータ１３０を制御し、配光パターンＰＴＮのカットオフラインの高さを制御する。発光素子アレイ１１２によるレベリング制御を電子式レベリング、レベリングアクチュエータ１３０によるレベリング制御を機械式レベリングと称する。つまり灯具システム１００Ｄは、電子式レベリングと機械式レベリングのハイブリッドである。なお、ハイブリッドレベリング制御（単にハイブリッド制御ともいう）において、ピッチ角θｐを検出する方法は、第１センサ１２０と第２センサ１２２の組み合わせには限定されない。
　図２９は、電子式レベリングと機械式レベリングのハイブリッド制御を説明する図である。図２９の左には、発光素子アレイ１１２の状態、すなわち画像データが示され、右には仮想鉛直スクリーン２上の配光パターンＰＴＮが示される。
　コントローラ２００Ｄは、画像データに含まれるオン画素とオフ画素の境界１１６の位置を、電子式レベリングの制御量のピクセル数Δｙだけ、上下にシフトする。電子式レベリングによって、仮想鉛直スクリーン２上の配光パターンＰＴＮのカットオフラインＣＬは、Δｙに対応する高さΔＶ、上下方向に移動する。
　電子式レベリングのみの制御の場合は、静的ピッチ角θｓに応じて基準位置ｙ０を変化させることとなる。これに対してハイブリッド制御では、境界１１６の基準位置ｙ０は、静的ピッチ角θｓによらずに一定であり、ｙ０を変化させる代わりに、レベリングアクチュエータ１３０を制御し、高精細ランプユニット１１０の出射光の向きθＯＵＴを変化させる。機械式レベリングによって、仮想鉛直スクリーン２上の配光パターンＰＴＮ全体が、θＯＵＴの変化量に対応する高さΔＨだけ、上下方向に移動する。
　以上がコントローラ２００Ｄによるハイブリッド制御である。電子式レベリングは、高速なピッチ角変動に対する追従性が高い。一方、機械式レベリングは、速度の面では、電子式レベリングに劣るが、光軸（カットオフラインの高さ）の制御範囲を大きくとることができる。
　ハイブリッド制御によれば、特性が異なる２つのレベリング制御を組み合わせることにより、電子式レベリングや機械式レベリング単独では難しい制御が可能となる。
　図３０は、灯具システム１００Ｄのコントローラ２００Ｄの構成例を示すブロック図である。コントローラ２００Ｄはピッチ角演算部２１０およびカットオフライン制御部２２０Ｄを備える。カットオフライン制御部２２０Ｄは、補正量演算部２２２、補正部２２４、２２６を含む。補正量演算部２２２は、ピッチ角θｊとθａにもとづいて、電子式レベリングの制御量Ａｅと、機械式レベリングの制御量Ａｍを演算する。補正部２２４は、制御量Ａｅにもとづいて、高精細ランプユニット１１０に供給する画像データを生成する。補正部２２６は、制御量Ａｍにもとづいて、レベリングアクチュエータ１３０への駆動信号を生成する。
　以下、ハイブリッド制御の具体例を説明する。
（第１の制御例）
　第１の制御例では、静的な成分（静的ピッチ角）θｓが機械式レベリングに割り当てられ、動的な成分（動的ピッチ角）θｄが電子式レベリングに割り当てられる。すなわちコントローラ２００Ｄは、車体のピッチ角θｐの静的な成分（静的ピッチ角）θｓに応じて、レベリングアクチュエータ１３０を制御し、車体のピッチ角θｐの動的な成分（動的ピッチ角）θｄに応じて、高精細ランプユニット１１０の発光素子アレイ１１２を制御する。
（第２の制御例）
　第２の制御例では、静的な成分（静的ピッチ角）θｓと、動的な成分（動的ピッチ角）θｄのうちの低周波成分と、が機械式レベリングに割り当てられ、動的な成分（動的ピッチ角）θｄのうちの高周波成分が電子式レベリングに割り当てられる。つまり、ピッチ角θｐ全体としてみたときに、所定の周波数より低い成分が、機械式レベリングに割り当てられ、所定の周波数より高い成分が電子式レベリングに割り当てられる。
（第３の制御例）
　第３の制御例では、第２センサ１２２の出力にもとづくピッチ角θａが、機械式レベリングに割り当てられ、第１センサ１２０（ジャイロセンサ）の出力にもとづいて検出されるピッチ角θｊが、電子式レベリングに割り当てられる。
（第４の制御例）
　第４の制御例では、ピッチ角の振動の振幅の大きさに応じて、機械式レベリングと電子式レベリングが変化する。すなわち、振幅が大きい場合は、機械式レベリングが使用され、振幅が小さい場合には、電子式レベリングが使用される。
　図３１は、ハイブリッドレベリング制御に対応する灯具システム１００Ｅのブロック図である。灯具システム１００Ｅは、図２８の灯具システム１００Ｄに加えて固定配光ランプユニット１５０を備える。
　固定配光ランプユニット１５０は、固定の配光を有する灯光を車両前方に出射する。仮想鉛直スクリーン２上の配光パターンＰＴＮは、固定配光ランプユニット１５０の灯光が形成する可変パターンＰＴＮｖと高精細ランプユニット１１０の灯光が形成する固定パターンＰＴＮｆを含む。
　固定配光ランプユニット１５０は、ロービームの照射範囲のうち、下側の領域を光で照射するように構成され、高精細ランプユニット１１０は、ロービームの照射範囲のうち、カットオフラインを含む上側の領域を光で照射するように構成される。
　高精細ランプユニット１１０と固定配光ランプユニット１５０によって、ハイビームとロービームの兼用のビームを構成してもよい。つまり、高精細ランプユニット１１０は、ロービームのカットオフラインの制御に使用するとともに、ハイビームのＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）としても使用される。この場合、高精細ランプユニット１１０は、ロービームの照射範囲のうちカットオフラインを含む上側の領域に加えて、ハイビームの照射範囲を照射するように構成される。
　図３２（ａ）、（ｂ）は、図３１の灯具システム１００Ｅによる配光制御を説明する図である。図３２（ａ）は、ロービームの配光制御を示す。機械式レベリングによって、配光パターン全体がΔＨ、上下にシフトする。また電子式レベリングによって、高精細ランプユニット１１０の照射範囲内の可変配光パターンＰＴＮｆのカットオフラインＣＬがΔＶ、上下にシフトする。
　図３２（ｂ）は、ハイビームの配光制御を示す。車両前方に対向車や先行車が存在しない場合、発光素子アレイ１１２は全画素（もしくは大部分）が点灯し、ハイビームの配光が形成される。車両前方に対向車や先行車が検出されると、その部分を遮光領域ＯＦＦとするために、発光素子アレイ１１２の対応する画素がオフとされる。なお、ハイビームの間は、電子式レベリングは無効化し、機械式レベリングのみを行ってもよい。
　図３３は、図３１の灯具システム１００Ｅの構造の一例を示す図である。灯具システム１００Ｅは、図１９の構成に加えて、固定配光ランプユニット１５０を備える。なお第１センサ１２０の位置は限定されず、車体側に設けられていてもよい。
　図３０の補正部２２６は、灯具ＥＣＵ５６０に含まれるレベリングアクチュエータ（１）のコントローラ（あるいはドライバ）として実装してもよい。またコントローラ２００Ｄのうち、ピッチ角演算部２１０に対応する部分も、灯具ＥＣＵ５６０に実装してもよい。
　図３４は、図３１の灯具システム１００Ｅの斜視図である。高精細ランプユニット１１０および固定配光ランプユニット１５０は、共通のランプブラケット１４０に取り付けられる。ランプブラケット１４０は、図示しない可動部において、ランプボディに対してピッチング方向に回動可能に取り付けられる。制御モジュール５４０および灯具ＥＣＵ５６０は、灯具システム１００Ｅの底面側に配置されている。
（変形例）
　上述した実施形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なことが当業者に理解される。以下、こうした変形例について説明する。
（変形例１）
　第２センサ１２２は、加速度センサに代えて、車高センサを用いてもよい。車高センサは、リア車高センサのみとしてもよいし、リア車高センサとフロント車高センサのハイブリッドであってもよい。
（変形例２）
　実施形態では、高精細ランプユニット１１０を発光素子アレイ１１２で構成したが本開示はそれに限定されない。たとえば高精細ランプユニット１１０は、実質的にフラットな強度分布を有する光を生成する光源と、光源の出射光を空間的にパターニングする空間光変調器と、を含んでもよい。空間光変調器は、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）や、液晶デバイスなどが例示される。
（変形例３）
　コントローラ２００が、カットオフラインＣＬの位置を上下方向にシフトさせる手法は、実施形態で説明したそれに限定されない。たとえば、発光素子アレイ１１２が、ピクセルシフト機能を有してもよい。この場合、発光素子アレイ１１２に対して、基準となる画像データと、ピクセルシフト量Δｙを与えればよい。
（変形例４）
　光軸の制御、すなわちカットオフラインの高さの制御は、高精細ランプユニット１１０の画素制御によるもの（電子式レベリング）に限定されない。たとえば、通常のロービームユニットを、高速なレベリングアクチュエータによって制御可能に構成し、ロービームユニットの傾きを変化させることで、カットオフラインの高さを制御してもよい（機械式レベリングという）。あるいは、発光素子アレイ１１２の位置を機械的にシフト可能に構成してもよい。
　あるいは電子式レベリングと機械式レベリングの組み合わせでもよい。この場合、急峻なピッチ角の変動については電子式レベリングを適用し、緩やかな、あるいは静的なピッチ角の変化に対しては、機械式レベリングを適用してもよい。
（変形例５）
　実施形態では、車両走行中に、車体が前傾（ノーズダイブ）となったときに、光軸を積極的に上に向ける制御を説明したが、本開示の適用はそれに限定されない。上に向ける制御は、スタティックレベリングに限定し、ダイナミックレベリングでは、光軸を上に向ける制御を行わずに、下に向ける制御のみを行ってもよい。
　あるいは、光軸を上に向ける制御は、スタティックレベリングと、低速なダイナミックレベリングに限定し、高速なダイナミックレベリングでは、光軸を上に向ける制御を行わずに、下に向ける制御のみを行ってもよい。
　実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本開示を説明したが、実施の形態は、本開示の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本開示の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
　本開示は、車両用灯具に関する。
１００…灯具システム、１１０…配光可変ランプユニット、１１２…発光素子アレイ、１１４…照射光学系、ＰＩＸ…画素、１２０…第１センサ、１２２…第２センサ、１３０…レベリングアクチュエータ、１４０…ランプブラケット、１５０…固定配光ランプユニット、２００…コントローラ、２１０…ピッチ角演算部、２１２…積分器、２１４…加速度方向算出部、２１６…合成部、２１８…走行条件判定部、２２０…カットオフライン制御部、２２２…補正量演算部、２２４…補正部、５００…車両、５０２…車体、５０４…車室、５１０…ヘッドランプ、５０４…車室、５３０…レベリングＥＣＵ、５３２…第１演算処理部、５４０…制御モジュール、５４２…第２演算処理部、５４４…定電圧コンバータ、５５０…ビークルバス、５６０…灯具ＥＣＵ、５６２…レベリングアクチュエータ、５６４…ターンランプ、５６６…クリアランスランプ、５６８…ランプブラケット、２…仮想鉛直スクリーン、Ｓ１…第１検出信号、Ｓ２…第２検出信号。

Claims (5)

  1. 　個別に制御可能な複数の画素を含み、前記複数の画素の状態に応じた配光を有する灯光を出射する配光可変ランプと、
    　前記配光可変ランプの機械的な位置を制御可能なレベリングアクチュエータと、
    　車体のピッチ角に応じて、前記レベリングアクチュエータおよび前記配光可変ランプを制御するコントローラと、
    　を備えることを特徴とする灯具システム。
  2. 　前記コントローラは、前記車体のピッチ角の静的な成分に応じて、前記レベリングアクチュエータを制御し、前記車体のピッチ角の動的な成分に応じて、前記配光可変ランプを制御することを特徴とする請求項１に記載の灯具システム。
  3. 　ジャイロセンサを含む第１センサをさらに備え、
    　前記コントローラは、前記第１センサの出力に応じて、前記配光可変ランプを制御することを特徴とする請求項１または２に記載の灯具システム。
  4. 　車高センサまたは加速度センサを含む第２センサをさらに備え、
    　前記コントローラは、前記第２センサの出力に応じて、前記レベリングアクチュエータを制御することを特徴とする請求項３に記載の灯具システム。
  5. 　固定の配光を形成する固定配光ランプと、
    　前記固定配光ランプと前記配光可変ランプを支持するランプブラケットと、
    　をさらに備え、
    　前記レベリングアクチュエータは、前記ランプブラケットの位置を制御可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の灯具システム。
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