WO2024117037A1 - 車両用灯具の制御装置、コンピュータプログラムおよび車両用灯具 - Google Patents

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WO2024117037A1
WO2024117037A1 PCT/JP2023/042180 JP2023042180W WO2024117037A1 WO 2024117037 A1 WO2024117037 A1 WO 2024117037A1 JP 2023042180 W JP2023042180 W JP 2023042180W WO 2024117037 A1 WO2024117037 A1 WO 2024117037A1
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WO
WIPO (PCT)
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image
light sources
temperature
luminance
control device
Prior art date
Application number
PCT/JP2023/042180
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English (en)
French (fr)
Inventor
智之 大野
洋介 大長
アグス シャズワニ
Original Assignee
株式会社小糸製作所
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社小糸製作所 filed Critical 株式会社小糸製作所
Publication of WO2024117037A1 publication Critical patent/WO2024117037A1/ja

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Definitions

  • This disclosure relates to a vehicle lighting control device, a computer program, and a vehicle lighting device.
  • Lamps equipped with semiconductor light sources such as LEDs (light emitting diodes) and laser diodes are known as vehicle lamps.
  • Some of these semiconductor light sources have a derating function that reduces the amount of drive current supplied to the semiconductor light source to prevent the temperature of the semiconductor light source from exceeding the rated temperature, thereby suppressing further temperature increases.
  • ADB Adaptive Driving Beam
  • the ADB light distribution pattern is a high beam light distribution pattern that does not emit light in areas where objects such as a preceding vehicle or an oncoming vehicle are present.
  • Patent Document 1 discloses a vehicle lighting system that has a derating function and is configured to emit an ADB light distribution pattern.
  • the vehicle lighting system of Patent Document 1 includes a semiconductor light source, a controller that generates a light distribution command that indicates the light distribution pattern, and a drive circuit that is capable of derating control that reduces the amount of drive current to the semiconductor light source based on the light distribution command and in accordance with the state of the semiconductor light source.
  • a high-definition ADB has been proposed that controls the light distribution pattern with greater precision.
  • Such a high-definition ADB has a large number of light sources arranged, for example, in a matrix.
  • it is cumbersome to calculate and set the amount of drive current to be set for each of such a large number of light sources, and this places a large calculation load on the device.
  • It is also possible to calculate the distribution of the drive current amount according to the temperature of the light source and store this in advance in a memory unit, but storing the drive current distribution for each temperature in a memory unit would require a large-capacity memory unit.
  • the present disclosure therefore aims to provide a control device for a vehicle lamp having multiple light sources, a computer program, and a vehicle lamp that can perform derating control with a small amount of memory capacity.
  • the control device of the present disclosure includes: A control device for a vehicle lamp,
  • the vehicle lamp includes: A plurality of light sources arranged in a matrix; a temperature acquisition unit that acquires temperatures of at least some of the plurality of light sources; A control unit that individually controls the lighting luminance of the plurality of light sources;
  • the control device includes: an image generating unit that outputs an image in which the lighting luminance of each of the plurality of light sources arranged in a matrix is expressed as the brightness of a pixel corresponding to each of the light sources; a storage unit that stores a first image showing a first luminance distribution of the lighting luminance and a second image showing a second luminance distribution of the lighting luminance, the second image having an average luminance lower than that of the first image;
  • the control unit controls the lighting luminance of the plurality of light sources individually based on the image output from the image generation unit,
  • the image generating unit includes: When the temperature acquired by the temperature acquisition unit is equal to or lower than a first threshold value, the first image is
  • the computer program of the present disclosure comprises: A computer program executable by a control device mounted in a vehicle lamp,
  • the vehicle lamp includes: A plurality of light sources arranged in a matrix; a temperature acquisition unit that acquires temperatures of at least some of the plurality of light sources; A control unit that individually controls the lighting luminance of the plurality of light sources;
  • the control device When the program is executed, the control device outputting an image in which the lighting luminance of each of the plurality of light sources arranged in a matrix is expressed as the brightness of a pixel corresponding to each of the light sources; Based on the output image, the lighting luminance of the plurality of light sources is individually controlled; storing a first image showing a first luminance distribution of the lighting luminance and a second image showing a second luminance distribution of the lighting luminance, the second image having an average luminance lower than the average luminance of the first image;
  • the temperature acquired by the temperature acquisition unit is equal to or lower than a first threshold value, the first image is output to the control unit;
  • the vehicle lamp of the present disclosure includes: A plurality of light sources arranged in a matrix; a temperature acquisition unit that acquires temperatures of at least some of the plurality of light sources; an image generating unit that outputs an image in which the lighting luminance of each of the plurality of light sources arranged in a matrix is expressed as the brightness of a pixel corresponding to each of the light sources; a control unit that individually controls the lighting luminance of the plurality of light sources based on the image output from the image generating unit; a storage unit that stores a first image showing a first luminance distribution of the lighting luminance and a second image showing a second luminance distribution of the lighting luminance, the second image having an average luminance lower than that of the first image;
  • the image generating unit includes: When the temperature acquired by the temperature acquisition unit is equal to or lower than a first threshold value, the first image is output to the control unit; When the temperature acquired by the temperature acquisition unit is higher than the first threshold value, a derating control is initiated in which a composite image is generated based
  • This disclosure provides a control device for a vehicle lamp having multiple light sources, a computer program, and a vehicle lamp that can perform derating control with a small memory capacity.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle system in a vehicle equipped with a vehicle lamp according to the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of the high beam lamp provided in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an ADB light distribution pattern of a reference example.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a high-definition ADB light distribution pattern of the present disclosure.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a first image of the present disclosure.
  • FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a second image of the present disclosure.
  • FIG. 7 is a schematic diagram illustrating a composite image of the present disclosure.
  • FIG. 8 is a flow chart illustrating the derating function of the present disclosure.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle system in a vehicle equipped with a vehicle lamp according to the present disclosure.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of the high beam lamp provided in FIG.
  • FIG. 3 is a schematic diagram
  • FIG. 9 is a graph illustrating the relationship between the average luminance and temperature of the multiple light sources included in the vehicle lamp of FIG.
  • FIG. 10 is a block diagram of a first modified example of a vehicle system.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating the derating control of the second modified example.
  • FIG. 12 is a graph illustrating changes over time in temperature of a plurality of light sources and changes over time in the amount of drive current as derating control according to the second modified example.
  • FIG. 1 is a block diagram of the vehicle system 2.
  • the vehicle system 2 includes a vehicle control unit 3, a headlamp 4, and a camera 6.
  • the vehicle control unit 3 is configured to control the running of the vehicle 1.
  • the vehicle control unit 3 is configured, for example, by at least one electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit).
  • the electronic control unit includes a computer system (e.g., SoC (System on a Chip) etc.) including one or more processors and one or more memories, and an electronic circuit configured of active elements such as transistors and passive elements.
  • the processor includes, for example, at least one of a CPU (Central Processing Unit), an MPU (Micro Processing Unit), a GPU (Graphics Processing Unit) and a TPU (Tensor Processing Unit).
  • the CPU may be configured by multiple CPU cores.
  • the GPU may be configured by multiple GPU cores.
  • the memory includes a ROM (Read Only Memory) and a RAM (Random Access Memory).
  • a vehicle control program may be stored in the ROM.
  • the vehicle control program may include an artificial intelligence (AI) program for autonomous driving.
  • the AI program is a program (trained model) constructed by supervised or unsupervised machine learning (particularly, deep learning) using a multi-layer neural network.
  • the RAM may temporarily store the vehicle control program, vehicle control data, and/or surrounding environment information indicating the surrounding environment of the vehicle.
  • the processor may be configured to deploy a program designated from various vehicle control programs stored in the ROM onto the RAM and execute various processes in cooperation with the RAM.
  • the computer system may also be configured with non-von Neumann type computers such as ASICs (Application Specific Integrated Circuits) and FPGAs (Field-Programmable Gate Arrays). Furthermore, the computer system may be configured with a combination of von Neumann type computers and non-von Neumann type computers.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • FPGAs Field-Programmable Gate Arrays
  • the camera 6 is a camera including an imaging element such as a CCD (Charge-Coupled Device) or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor).
  • the camera 6 is configured to acquire image data showing the surrounding environment of the vehicle 1 and output the image data to the vehicle control unit 3.
  • the vehicle control unit 3 acquires surrounding environment information based on the transmitted image data.
  • the surrounding environment information may include information on objects present outside the vehicle 1 (other vehicles including a preceding vehicle and an oncoming vehicle, pedestrians, signs, etc.).
  • the camera 6 detects a preceding vehicle traveling in front of the vehicle 1 and outputs image data showing the preceding vehicle to the vehicle control unit 3.
  • the vehicle control unit 3 acquires surrounding environment information including information on the preceding vehicle and information on the distance and position of the preceding vehicle relative to the vehicle 1 based on the transmitted image data.
  • the camera 6 may be configured as a monocular camera or a stereo camera.
  • the headlamps 4 are arranged on the left and right sides of the front of the vehicle 1.
  • the headlamps 4 include a lamp control unit 41, a low beam lamp 43, a high beam lamp 45, and an ADB control unit 47.
  • the headlamps 4 are an example of a vehicle lamp.
  • the ADB control unit 47 is an example of a control device mounted on the vehicle lamp.
  • the lamp control unit 41 is configured to control the operation of the headlamp 4. In this embodiment, the lamp control unit 41 is configured to control the low beam lamp 43 and the high beam lamp 45 via the ADB control unit 47.
  • the lamp control unit 41 is configured, for example, by an electronic control unit (ECU).
  • the electronic control unit includes a computer system (e.g., SoC, etc.) including one or more processors and one or more memories, and an electronic circuit configured of active elements such as transistors and passive elements.
  • the processor includes at least one of a CPU, an MPU, a GPU, and a TPU.
  • the memory includes a ROM and a RAM.
  • the computer system may also be configured by a non-von Neumann type computer such as an ASIC or an FPGA.
  • the vehicle control unit 3 and the lamp control unit 41 are provided as separate components, but the vehicle control unit 3 and the lamp control unit 41 may be configured as an integrated unit. In this respect, the vehicle control unit 3 and the lamp control unit 41 may be configured as a single electronic control unit.
  • the light source control unit 453 of the high beam lamp 45 or the image generation unit 471 of the ADB control unit 47, which will be described later, may be configured as part of the lamp control unit 41.
  • the high beam lamp 45 is configured to project a high beam light distribution pattern HP ahead of the vehicle 1.
  • the low beam lamp 43 is configured to project a low beam light distribution pattern LP ahead of the vehicle 1.
  • the high beam lamp 45 and the low beam lamp 43 may be integrally provided in a single housing, or may be provided in separate housings.
  • the high beam lamp 45 is further configured to form a high-definition ADB (Adaptive Driving Beam) light distribution pattern as a specific light distribution pattern.
  • the ADB light distribution pattern is a light distribution pattern that does not irradiate areas of the high beam light distribution pattern where there are vehicles ahead or oncoming vehicles, and changes the non-irradiated areas depending on the presence and position of vehicles ahead and oncoming vehicles.
  • the ADB light distribution pattern has the effect of not giving glare to occupants of the vehicles ahead or oncoming vehicles.
  • the high beam lamp 45 is equipped with multiple light sources 451, at least one sensor 452, and a light source control unit 453. The configuration of the high beam lamp 45 will be described with reference to FIG. 2.
  • FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of the high beam lamp 45.
  • the multiple light sources 451 are supported by a light source control unit 453.
  • the multiple light sources 451 are arranged in a matrix.
  • the multiple light sources 451 are arranged two-dimensionally not only in one direction, but also in another direction perpendicular to the one direction.
  • each of the multiple light sources 451 is, for example, a micro LED.
  • At least one sensor 452 is configured to acquire the temperature of at least a portion of the multiple light sources 451.
  • the high beam lamp 45 is equipped with multiple sensors 452.
  • Each sensor 452 is configured to output the temperature of at least one corresponding light source 451.
  • Each sensor 452 is composed of, for example, a semiconductor temperature sensor (Si diode).
  • the multiple sensors 452 are built into the light source control unit 453. In this way, since the multiple sensors 452 in this embodiment are built into the light source control unit 453 that supports the multiple light sources 451, the temperature of the multiple light sources 451 can be monitored more accurately.
  • the sensor 452 is an example of a temperature acquisition unit.
  • At least one sensor 452 may output the temperature of, for example, a plurality of light sources 451 located around the center among the plurality of light sources 451 arranged in a matrix. This makes it easier to grasp the temperature of the light source 451 located in the center, which is particularly likely to become hot, among the plurality of light sources 451 arranged in a matrix.
  • a plurality of light sources 451 arranged in a matrix may be partitioned into a plurality of segments, with one sensor 452 provided in each segment.
  • One sensor 452 outputs the temperature of one corresponding segment.
  • the light source control unit 453 may be configured to input the average temperature of each segment.
  • the multiple sensors 452 are not limited to sensors that directly measure the temperature of each of the multiple light sources 451. Furthermore, the multiple sensors 452 are not limited to sensors that are built into the light source control unit 453. The multiple sensors 452 may be separate from the light source control unit 453 and measure the temperature of the multiple light sources 451 via another configuration. For example, at least one sensor 452 may measure the temperature of a substrate on which the multiple light sources 451 are provided. Alternatively, at least one sensor 452 may measure the temperature of a heat sink on which the multiple light sources 451 are provided.
  • the light source control unit 453 is configured to individually control the lighting luminance of the multiple light sources 451. More specifically, the light source control unit 453 individually controls the amount of drive current supplied from a current source (not shown) to each light source 451. As a result, each light source 451 lights up at a luminance corresponding to the amount of drive current supplied.
  • the method of controlling the amount of drive current may be so-called DC dimming (analog dimming) in which the value of the constant current supplied to each light source 451 is changed, or dimming by modulating the pulse width, so-called PWM dimming.
  • lighting includes not only the case where each light source 451 is turned on so as to switch from an off state to a lighting state in which it is turned on at a predetermined luminance, but also the case where it is turned on while adjusting the brightness.
  • the light source control unit 453 is configured, for example, by an electronic control unit (ECU).
  • the light source control unit 453 is supported on the substrate S via an electrode E.
  • the light source control unit 453 is an example of a control unit.
  • the light source control unit 453 further has a function of suppressing further temperature rise by reducing the amount of drive current supplied to the multiple light sources 451 so that the temperature of the multiple light sources 451 does not exceed the rated temperature, a so-called derating function.
  • the light source control unit 453 exerts the derating function by individually controlling the lighting brightness of the multiple light sources 451 based on an image output from the image generation unit 471, which will be described later. The details of the derating function will be described later.
  • the ADB control unit 47 includes an image generating unit 471 and a storage unit 472.
  • the storage unit 472 is configured to store an image in which the lighting luminance of each of the light sources 451 arranged in a matrix is expressed as the brightness of a pixel corresponding to each light source 451.
  • the positions of the light sources 451 arranged in a matrix correspond to the positions of the pixels indicating the luminance of the light source 451.
  • the brightness pattern of the image stored in the storage unit 472 coincides with the brightness pattern (or light distribution pattern) of the light source 451.
  • the storage unit 472 stores two types of such images.
  • the storage unit 472 is configured to store a first image I1 showing a first luminance distribution D1 of the lighting luminance and a second image I2 showing a second luminance distribution D2 of the lighting luminance.
  • the average luminance of the second image I2 is lower than the average luminance of the first image I1.
  • the first image I1 and the second image I2 will be described in detail later.
  • the image generating unit 471 is configured to output an image in which the lighting luminance of each of the multiple light sources 451 is expressed as the brightness of a pixel corresponding to each light source 451.
  • the image generating unit 471 is configured to generate a composite image Ic based on the first image I1 and the second image I2 according to the temperatures of the multiple light sources 451.
  • the image generating unit 471 outputs the generated composite image Ic to the light source control unit 453 according to the temperatures of the multiple light sources 451.
  • the image generating unit 471 is configured, for example, by an electronic control unit (ECU). The operation of the image generating unit 471 will be described in detail later.
  • ECU electronice control unit
  • FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an ADB light distribution pattern of a reference example.
  • FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a high-definition ADB light distribution pattern according to this embodiment.
  • FIG. 3 and FIG. 4 show a V-V line indicating the vertical direction (up and down direction in FIG. 3 or FIG. 4) of the center of the irradiation range of the ADB light distribution pattern, and an H-H line perpendicular to the V-V line and extending in the horizontal direction (left and right direction in FIG. 3 or FIG. 4).
  • Both FIG. 3 and FIG. 4 also show a low beam light distribution pattern LP, but because both low beam light distribution patterns LP are the same, a description of the low beam light distribution pattern LP will be omitted.
  • the high beam light distribution pattern HZ is divided into multiple sub-light distribution patterns SZ.
  • the multiple sub-light distribution patterns SZ are aligned in one direction.
  • multiple light sources arranged in a row are provided, and by turning one light source on or off, light is irradiated or not irradiated to one sub-light distribution pattern SZ corresponding to that one light source.
  • the number of sub-light distribution patterns SZ is, for example, 12, and these sub-light distribution patterns SZ are arranged in parallel in the horizontal direction.
  • sub-light distribution patterns SZ1 to SZ12 are arranged in parallel from the left in the horizontal direction.
  • the light source corresponding to the sub-light distribution pattern SZ6 is turned off so that light is not irradiated onto the sub-light distribution pattern SZ6 corresponding to the position of the leading vehicle X1.
  • the light sources corresponding to the sub-light distribution patterns SZ8 and SZ9 corresponding to the position of the oncoming vehicle X2 are turned off so that light is not irradiated onto these sub-light distribution patterns SZ8 and SZ9. This configuration can reduce glare for the occupants of the leading vehicle X1 and the oncoming vehicle X2.
  • the high beam light distribution pattern HZ is divided into multiple sub-light distribution patterns in the horizontal direction, but is not divided in the vertical direction.
  • one sub-light distribution pattern SZ occupies a relatively wide range in the vertical direction. For this reason, for example, if a leading vehicle X1 is in the sub-light distribution pattern SZ6, it is not possible to irradiate light between the vehicle 1 and the leading vehicle X1, or further ahead of the leading vehicle X1.
  • the high beam light distribution pattern HP is divided into a number of fine light distribution patterns MP.
  • the multiple light sources 451 of the high beam lamp 45 are arranged in a matrix.
  • the fine light distribution patterns MP are also arranged in a matrix.
  • the high beam light distribution pattern HP is divided into multiple fine light distribution patterns MP not only in the horizontal direction but also in the vertical direction.
  • the range occupied by one fine light distribution pattern MP is smaller than the range occupied by one sub-light distribution pattern SZ.
  • light can be prevented from being irradiated only to the range MX2 of the fine light distribution pattern MP corresponding to the position of the oncoming vehicle X2, or the range MX3 of the fine light distribution pattern MP corresponding to the face and upper body of the pedestrian X3, and light can be irradiated to other areas.
  • high definition means that fine light distribution patterns MP are arranged not only in the horizontal direction but also in the vertical direction, and that 100 or more fine light distribution patterns MP are arranged in the horizontal direction.
  • the light source control unit 453 needs to individually turn on and off the multiple light sources 451 arranged in a matrix. Furthermore, to perform derating control on the multiple light sources 451 that form such a high-definition ADB light distribution pattern, it is necessary to adjust the lighting luminance of each light source 451, and the light source control unit 453 may bear a corresponding processing load. Therefore, in this embodiment, the processing load of the light source control unit 453 is reduced by using an image that expresses the lighting luminance of each of the multiple light sources 451 as the brightness of the pixel corresponding to each light source 451.
  • images used in this embodiment will be described below.
  • FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a first image I1.
  • Fig. 6 is a schematic diagram illustrating a second image I2.
  • Fig. 7 is a schematic diagram illustrating a composite image Ic.
  • Figs. 5 to 7 show images on the x-axis and y-axis as two-dimensional coordinate axes, and the brightness of each pixel at the coordinate position is represented by F(x, y).
  • the first image I1 shown in FIG. 5 is an image that represents the case where the lighting luminance of the multiple light sources 451 becomes a first luminance distribution D1.
  • the first luminance distribution D1 is the brightest luminance distribution at which the multiple light sources 451 can be lit as a whole.
  • the average luminance of the first luminance distribution D1 shown in the first image I1 is a first average luminance L1.
  • the first image I1 is an image that is used before the light source control unit 453 activates the derating function (before derating control begins). Furthermore, the first image I1 is an image that is used to generate a composite image Ic while the light source control unit 453 is activating the derating function (during derating control).
  • the second image I2 shown in FIG. 6 is an image expressing a case where the lighting luminance of the multiple light sources 451 becomes the second luminance distribution D2.
  • the second luminance distribution D2 is an image used when the derating function is most strongly activated.
  • the second luminance distribution D2 is an image used when the multiple light sources 451 are driven so that the amount of heat generated from the multiple light sources 451 is the lowest while maintaining the desired light distribution pattern.
  • the second average luminance L2 which is the average luminance of the second luminance distribution D2 shown in the second image I2
  • the second image I2 is an image used to generate the composite image Ic while the light source control unit 453 is activating the derating function (during derating control).
  • the composite image Ic shown in FIG. 7 is an image generated by combining the first image I1 and the second image I2 according to the temperatures of the multiple light sources 451.
  • the composite image Ic is an image that instructs the lighting luminance of the multiple light sources 451 to be a composite luminance distribution Dc.
  • the composite average luminance Lc which is the average luminance of the composite luminance distribution Dc shown by the composite image Ic, is higher than the second average luminance L2 of the second image I2 and lower than the first average luminance L1 of the first image I1.
  • the multiple light sources 451 in the case of the composite image Ic are lit so as to be darker overall than in the case of the first image I1 and brighter overall than in the case of the second image I2.
  • the composite image Ic is an image generated while the light source control unit 453 is operating the derating function (during derating control).
  • Fig. 8 is a flowchart illustrating the derating control of this embodiment.
  • Fig. 9 is a graph illustrating the relationship between the average luminance of the multiple light sources 451 and the temperature.
  • the light source control unit 453 periodically executes the flowchart shown in Fig. 8.
  • the light source control unit 453 acquires the temperature T of the multiple light sources 451 from the sensor 452 (STEP 1). Next, the light source control unit 453 determines whether the acquired temperature T of the multiple light sources 451 is equal to or lower than a first threshold value TH1 (STEP 2).
  • the light source control unit 453 retrieves the first image I1 from the storage unit 472, and operates the multiple light sources 451 with the first luminance distribution D1 indicated by the first image I1 (STEP 3). The light source control unit 453 then terminates the process.
  • the light source control unit 453 determines whether the temperature T is equal to or lower than the second threshold TH2 (STEP 4).
  • the image generating unit 471 determines the blending ratio according to the temperature T (STEP 5). Furthermore, the image generating unit 471 calls up the first image I1 and the second image I2 from the storage unit 472, and generates a composite image Ic using the first image I1, the second image I2, and the blending ratio (STEP 6).
  • the image generating unit 471 can generate the composite image Ic by using, for example, the following formula (1).
  • the luminance of the pixel located at (x, y) of the first image I1 is defined as F1(x, y) (FIG. 5).
  • the luminance of the pixel located at (x, y) of the second image I2 is defined as F2(x, y) (FIG. 6).
  • the luminance of the pixel located at (x, y) of the composite image Ic is defined as F3(x, y) (FIG. 7).
  • the synthesis coefficient ⁇ is set to the degree (first influence degree) that the luminance F1(x, y) of the first image I1 may affect the luminance F3(x, y) of the composite image Ic, and is set to 0 ⁇ 1.
  • the synthesis coefficient ⁇ is set to the degree (second influence degree) that the luminance F2(x, y) of the second image I2 may affect the luminance F3(x, y) of the composite image Ic, and is set to 0 ⁇ 1.
  • F3(x,y) ⁇ *F1(x,y)+ ⁇ *F2(x,y) (1)
  • the blending coefficient ⁇ may be a function ⁇ (T) of the temperature of the multiple light sources 451.
  • the image generating unit 471 changes ⁇ (T), which is the first degree of influence of the first image I1 in the blended image Ic, according to the temperature of the multiple light sources 451. Specifically, when the temperature of the multiple light sources 451 is higher than the first threshold TH1, the image generating unit 471 increases ⁇ (T) as the temperature decreases.
  • the image generating unit 471 increases ⁇ 1- ⁇ (T) ⁇ as the temperature increases.
  • the image generating unit 471 specifies the first degree of influence ⁇ (T) as a blending ratio according to the temperature T.
  • ⁇ and ⁇ may be constants that do not change with temperature. STEP 5 simply performs the process of reading the constants.
  • the image generating unit 471 generates the composite image Ic.
  • the light source control unit 453 operates the multiple light sources 451 with the composite luminance distribution Dc shown by the generated composite image Ic (STEP 7). In other words, when the temperature T acquired by the sensor 452 is greater than the first threshold TH1 and less than or equal to the second threshold TH2, the light source control unit 453 turns on the multiple light sources 451 with the composite luminance distribution Dc shown by the composite image Ic according to the temperature. Thereafter, the light source control unit 453 ends the process.
  • the composite average luminance Lc of the composite image Ic is lower than the first average luminance L1 of the first image I1.
  • the amount of heat generated by the multiple light sources 451 when the multiple light sources 451 are turned on based on the composite image Ic is reduced compared to the amount of heat generated when the multiple light sources 451 are turned on based on the first image I1. As a result, further temperature rise of the multiple light sources 451 is suppressed.
  • the light source control unit 453 calls up the second image I2 from the memory unit 472 and operates the multiple light sources 451 with the second luminance distribution D2 indicated by the second image I2 (STEP 8). In other words, when the temperature measured by the sensor 452 is higher than the second threshold TH2, the light source control unit 453 turns on the multiple light sources 451 with the second luminance distribution D2 indicated by the second image I2. The light source control unit 453 then ends the process.
  • the luminance distribution at various temperatures can be set by the simple method of synthesizing two images, the first image I1 and the second image I2. This can significantly reduce the processing load compared to directly calculating the drive current amount or luminance for each light source 451. Furthermore, the memory unit 472 only needs to store two types of images, the first image I1 and the second image I2. Therefore, there is no need to prepare a memory unit with a large capacity.
  • Fig. 10 is a block diagram of a vehicle system 2A according to a first modified example.
  • the same components as those shown in Fig. 1 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
  • the vehicle system 2A includes a vehicle control unit 3, a headlamp 4, and a camera 6.
  • the high beam lamp 45 is equipped with a light source control unit 453, and the ADB control unit 47 is equipped with an image generation unit 471.
  • the ADB control unit 47 is equipped with an integrated control unit 473 instead of the light source control unit 453 and the image generation unit 471.
  • the integrated control unit 473 is a single electronic control unit that integrates the functions of the light source control unit 453 and the image generation unit 471.
  • the integrated control unit 473 is an example of a control unit.
  • the derating control performed by the integrated control unit 473 is similar to the derating control performed by the light source control unit 453 and the image generation unit 471 (FIG. 8), so a description thereof will be omitted.
  • the headlamp 4 of the first modification includes a plurality of light sources 451 arranged in a matrix, a sensor 452 that acquires the temperature of at least some of the plurality of light sources 451, an integrated control unit 473 that individually controls the lighting luminance of the plurality of light sources 451, and a memory unit 472 that stores an image in which the lighting luminance of each of the plurality of light sources 451 arranged in a matrix is expressed as the brightness of a pixel corresponding to each light source 451.
  • the memory unit 472 stores a first image I1 showing a first luminance distribution D1 of the lighting luminance, and a second image I2 showing a second luminance distribution D2 of the lighting luminance whose average luminance is lower than the average luminance shown by the first image I1.
  • the integrated control unit 473 turns on the plurality of light sources 451 with the first luminance distribution D1 shown by the first image I1 when the temperature T acquired by the sensor 452 is equal to or lower than the first threshold value TH1. Furthermore, when the temperature T acquired by the sensor 452 is higher than the first threshold value TH1, the integrated control unit 473 generates a composite image Ic based on the first image I1 and the second image I2 according to the temperature T, and lights up the multiple light sources 451 with the luminance distribution indicated by the composite image Ic.
  • the processing load on the integrated control unit 473 can be significantly reduced. Furthermore, since the storage unit 472 only needs to store two types of images, the first image I1 and the second image I2, it does not require a large capacity.
  • Fig. 11 is a flowchart illustrating the derating control according to the second modified example.
  • Fig. 11 shows the process corresponding to STEP 4 to STEP 6 in the flowchart of Fig. 8.
  • the temperature T is higher than the first threshold value TH1 (NO in STEP 2 of Fig. 8)
  • the derating control is started, but the temperature T of the multiple light sources 451 may not drop immediately.
  • TH1 the first threshold value
  • the storage unit 472 stores a third image I3 and a fourth image I4 that are set as a reference image Iref, which will be described later.
  • the other configurations of the second modified example are similar to those shown in FIG. 1, and therefore will not be described.
  • the light source control unit 453 determines whether the temperature T acquired by the sensor 452 is higher than the third threshold value TH3 (STEP 11).
  • the image generating unit 471 If the temperature T is higher than the third threshold value TH3 (YES in STEP 11), the image generating unit 471 generates a composite image as follows so that the temperature T is lowered in order to further suppress the amount of heat generated by the multiple light sources 451.
  • the image generating unit 471 calls up the third image I3 from the memory unit 472 as a reference image Iref (described later) (STEP 12).
  • the third image I3 is an image with a lower average luminance than the composite image I(t-1) generated immediately before.
  • the third image I3 is an image that represents the case where the multiple light sources 451 are lit relatively dimly.
  • the third image I3 may be the second image I2.
  • the image generation unit 471 generates a composite image I(t) at time t so that the composite image I(t) is a composite image of the previously generated composite image I(t-1) and the third image I3 (STEP 13).
  • the image generating unit 471 generates a composite image using, for example, the following formula (2).
  • the composite image I(t) is defined as a function generated at time t.
  • the reference image Iref is an image that is referred to when generating the composite image I(t).
  • the image generating unit 471 generates the composite image I(t) generated at time t as a composite image of the composite image I(t-1) generated immediately before and the reference image Iref.
  • the synthesis coefficient ⁇ is set to the degree (third influence degree) that the composite image I(t-1) generated immediately before may affect the composite image I(t), and is set to 0 ⁇ 1.
  • the synthesis coefficient ⁇ is set to the degree (fourth influence degree) that the reference image Iref may affect the composite image I(t), and is set to 0 ⁇ 1.
  • I(t) ⁇ * I(t-1) + ⁇ * Iref (2)
  • the image generating unit 471 changes ⁇ , which is the third degree of influence of the reference image Iref in the blended image I(t), in accordance with the temperature of the multiple light sources 451. Specifically, when the temperature of the multiple light sources 451 is higher than the third threshold TH3, the image generating unit 471 increases ⁇ the lower the temperature. Conversely, when the temperature of the multiple light sources 451 is higher than the third threshold TH3, the image generating unit 471 increases ⁇ 1 - ⁇ the higher the temperature. In this way, the image generating unit 471 specifies the third degree of influence ⁇ as a blending ratio in accordance with the temperature T.
  • the image generating unit 471 generates a composite image I(t) (STEP 13).
  • the light source control unit 453 operates the light sources 451 with a composite luminance distribution indicated by the generated composite image I(t) (STEP 7 in FIG. 8). Thereafter, the light source control unit 453 ends the process.
  • the composite average luminance of the composite image I(t) is lower than the average luminance of the composite image I(t-1) generated immediately before.
  • the amount of heat generated by the multiple light sources 451 when the multiple light sources 451 are turned on based on the composite image I(t) is reduced compared to the amount of heat generated when the multiple light sources 451 are turned on based on the composite image I(t-1) generated immediately before. This prevents further temperature rise in the multiple light sources 451.
  • the light source control unit 453 determines whether the temperature T is lower than the fourth threshold TH4 (STEP 14).
  • the fourth threshold TH4 is a threshold lower than the third threshold TH3.
  • the image generation unit 471 increases the amount of drive current supplied to the multiple light sources 451 to brighten the light distribution pattern. In other words, the image generation unit 471 generates a composite image I(t) that is brighter than the composite image I(t-1) generated immediately before. As a result, the image generation unit 471 generates a composite image such that the temperature T increases.
  • the image generation unit 471 calls up the fourth image I4 from the storage unit 472 as a reference image Iref (STEP 15).
  • the fourth image I4 is an image with a higher average luminance than the composite image I(t-1) generated immediately before.
  • the fourth image I4 is an image that represents a case in which the multiple light sources 451 are turned on relatively brightly.
  • the fourth image I4 may be the first image I1.
  • the image generation unit 471 generates a composite image I(t) at time t so that it is a composite image of the previously generated composite image I(t-1) and the fourth image I4 (STEP 13).
  • the light source control unit 453 operates the multiple light sources 451 with a composite luminance distribution indicated by the generated composite image I(t) (STEP 7 in FIG. 8). The light source control unit 453 then ends the process.
  • the composite average luminance of the composite image I(t) is higher than the average luminance of the composite image I(t-1) generated immediately before.
  • the amount of drive current for the multiple light sources 451 when the multiple light sources 451 are turned on based on the composite image I(t) is increased compared to the amount of drive current when the multiple light sources 451 are turned on based on the composite image I(t-1) generated immediately before. As a result, the multiple light sources 451 are turned on relatively brightly.
  • the image generating unit 471 sets the previously generated composite image I(t-1) as the reference image Iref (STEP 16). Then, the image generating unit 471 generates a composite image I(t) so that the generated composite image I(t) is the previously generated composite image I(t-1) (STEP 13).
  • the light source control unit 453 operates the plurality of light sources 451 with the composite luminance distribution indicated by the generated composite image I(t) (STEP 7 in FIG. 8). After that, the light source control unit 453 ends the process. The above-mentioned process is repeated at predetermined time intervals.
  • FIG. 12 is a graph illustrating the change over time in temperature T of the multiple light sources 451 and the change over time in the amount of drive current after derating control is started as the derating control related to the second modified example.
  • the horizontal axis indicates time.
  • the left vertical axis indicates the temperature T acquired by the sensor 452, and the right vertical axis indicates the amount of drive current supplied to the multiple light sources 451.
  • the left vertical axis may be the average temperature of the temperatures acquired by the multiple sensors 452.
  • the solid line indicates the change over time in temperature T acquired by the sensor 452.
  • the thick line indicates the change over time in the amount of drive current supplied to the light source 451.
  • a driving current amount I0 is supplied to the light source 451.
  • the driving current amount I0 is the driving current amount at the start of the derating control.
  • the driving current amount I0 to the light source 451 is maintained until the temperature T becomes higher than the third threshold value TH3. At this time, the temperature T rises, albeit slowly.
  • the temperature T becomes higher than the third threshold TH3, the amount of heat generated by the multiple light sources 451 is further suppressed, so the amount of drive current to the light sources 451 is reduced from the previous amount of drive current.
  • the amount of drive current to the light source 451 increases from the previous amount of drive current to prevent the light distribution pattern from becoming darker than necessary.
  • the amount of heat generated by the light source 451 and the amount of heat dissipated to the outside are in balance, and therefore the amount of drive current to the light source 451 is the same as the previous amount of drive current.
  • the amount of drive current to the light source 451 is constant.
  • the image generating unit 471 when the temperature T acquired by the sensor 452 is higher than the third threshold value TH3 after the start of the derating control, the image generating unit 471 generates a composite image I(t) so as to lower the temperature T.
  • the composite image I(t) generated at time t is a composite image of the composite image I(t-1) generated immediately before and a third image I3 having a lower average luminance than the composite image I(t-1). Therefore, the luminance distribution at various temperatures can be set by the simple method of combining two images. Compared to directly calculating the drive current amount or luminance for each light source 451, the processing load can be significantly reduced.
  • the memory unit 472 only needs to store the third image I3 and the fourth image I4. Therefore, there is no need to prepare a memory unit with a large capacity.
  • the third image I3 may be the second image I2. In this case, the capacity of the memory unit 472 can be further reduced.
  • the image generating unit 471 after derating control begins, when the temperature T acquired by the sensor 452 is lower than the fourth threshold, the image generating unit 471 generates a composite image I(t) so as to obtain a bright light distribution pattern. As a result, the image generating unit 471 generates a composite image I(t) so as to result in an increase in temperature T.
  • the composite image I(t) generated at time t is a composite image of the composite image I(t-1) generated immediately before and a fourth image I4 having a higher average luminance than the composite image I(t-1). Even in such a case, the same effect as described above is achieved.
  • the fourth image I4 may be the first image I1. In this case, the capacity of the memory unit 472 can be further reduced.
  • a central position (xc, yc) located in the central portion and peripheral positions (xe, ye) located in the peripheral portion are defined in the high-definition ADB light distribution pattern AP.
  • the difference in brightness between a first pixel located at the central position (xc, yc) in the first image I1 and a first pixel located at the central position (xc, yc) in the composite image Ic may be smaller than the difference in brightness between a second pixel located at the peripheral position (xe, ye) in the first image I1 and a second pixel located at the peripheral position (xe, ye) in the composite image Ic (FIGS. 5 to 7).
  • the central portion is an area that should be focused on by the occupants of the vehicle 1, and it is preferable that the central portion be brightly illuminated.
  • the peripheral portion of the high-definition ADB light distribution pattern may not necessarily need to be brightly illuminated compared to the central portion.
  • the derating function of the present disclosure does not need to uniformly change the entire image.
  • the derating function of the present disclosure can form a more appropriate light distribution pattern while suppressing further temperature rise of the multiple light sources 451 by changing the degree of change in pixel brightness depending on the position of the light distribution pattern.
  • the reference image Iref used when generating the composite image I(t) may be not only the first image and the second image, but also an intermediate image between the first image and the second image, provided that the third image I3 and the fourth image are different from each other.
  • the third threshold value TH3 in the second modified example may be the first threshold value TH1.
  • the first threshold value TH1 as the start temperature of the derating control may match the third threshold value TH3 as the upper limit threshold.
  • the third threshold value TH3 may be the second threshold value TH2.
  • the second threshold value TH2 as the end temperature of the derating control may match the third threshold value TH3 as the upper limit threshold.
  • the functions of the ADB control unit 47 and the light source control unit 453, or the integrated control unit 473 described so far can be realized by a general-purpose microprocessor that operates in cooperation with a general-purpose memory.
  • Examples of the general-purpose microprocessor include a CPU, an MPU, and a GPU.
  • Examples of the general-purpose memory include a ROM and a RAM.
  • the ROM can store a computer program that executes the above-mentioned processing.
  • the ROM is an example of a non-transitory computer-readable medium.
  • the general-purpose microprocessor specifies at least a part of the computer program stored in the ROM, expands it on the RAM, and executes the above-mentioned processing in cooperation with the RAM.
  • the above-mentioned computer program may be pre-installed in the general-purpose memory, or may be downloaded from an external server device via a communication network and installed in the general-purpose memory.
  • the external server device is an example of a non-transitory computer-readable medium.
  • the functions of the ADB control unit 47 and the light source control unit 453, or the integrated control unit 473 described so far may be realized by a dedicated integrated circuit capable of executing the above computer program, such as a microcontroller, an ASIC, or an FPGA.
  • the above computer program is pre-installed in a memory element included in the dedicated integrated circuit.
  • the memory element is an example of a non-transitory computer-readable medium.
  • the functions of the processing unit 131 can also be realized by a combination of a general-purpose microprocessor and a dedicated integrated circuit.

Landscapes

  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

ヘッドランプ(4)は、複数の光源(451)と、複数の光源(451)の温度を取得するするセンサ(452)と、光源制御部(453)と、ADB制御部(47)と、を備える。ADB制御部(47)は、複数の光源(451)のそれぞれの点灯輝度を、各光源(451)に対応する画素の明るさとして表現した画像を出力する画像生成部(471)と、点灯輝度の第一輝度分布を示す第一画像(I1)と、点灯輝度の第二輝度分布(D2)を示す第二画像(I2)と、を記憶した記憶部(472)と、を備える。光源制御部(453)は、画像生成部(471)から出力される画像に基づき、複数の光源(451)の点灯輝度を個別に制御する。画像生成部(471)は、測定された温度が第一閾値(TH1)より高い時に、測定された温度に応じて第一画像(I1)および第二画像(I2)に基づく合成画像(Ic)を生成し、合成画像(Ic)を光源制御部(453)に出力する、ディレーティング制御を開始する。

Description

車両用灯具の制御装置、コンピュータプログラムおよび車両用灯具
 本開示は、車両用灯具の制御装置、コンピュータプログラムおよび車両用灯具に関する。
 車両用灯具として、LED(発光ダイオード)やレーザダイオードなどの半導体光源を備える灯具が知られている。これら半導体光源は、半導体光源の温度が定格温度を超えないように、半導体光源へ供給する駆動電流量を減少させて、さらなる温度上昇を抑制させる機能、いわゆるディレーティング機能を備えているものがある。
 また、ADB(Adaptive Driving Beam)配光パターンを照射する車両用灯具も知られている。ADB配光パターンとは、ハイビーム配光パターンのうち前走車や対向車等の対象物が存在する領域に光を照射しない配光パターンである。当該対象物の有無や位置に応じて、ADB配光パターンの非照射領域を変化させることで、対象物に対するグレアを低減させることができる。
 特許文献1は、ディレーティング機能を備えるとともに、ADB配光パターンを照射するように構成された車両灯具システムを開示している。特許文献1の車両灯具システムは、半導体光源と、配光パターンを指示する配光指令を生成するコントローラと、配光指令にもとづき、半導体光源の状態に応じて、半導体光源への駆動電流量を減少させるディレーティング制御が可能な駆動回路と、を備える。
日本国特開2016-185717号公報
 ところで、配光パターンをより高精細に制御する高精細ADBが提案されている。このような高精細ADBは、例えばマトリクス状に配列された多数の光源を有している。ディレーティング制御を行う際に、このように多数の光源について、各々の光源に設定する駆動電流量を計算し、設定することは煩雑であり、装置の計算負荷が大きい。また、光源の温度に応じた駆動電流量の分布を計算し、あらかじめ記憶部に記憶しておくことも考えられるが、温度毎に駆動電流分布を記憶部に記憶しておく場合には、大容量の記憶部が必要になってしまう。
 そこで本開示は、少ない記憶容量でディレーティング制御を行うことのできる、多数の光源を有する車両用灯具の制御装置、コンピュータプログラムおよび車両用灯具を提供することを目的とする。
 本開示の制御装置は、
 車両用灯具の制御装置であって、
 前記車両用灯具は、
  マトリクス状に配列された複数の光源と、
  前記複数の光源の少なくとも一部の温度を取得する温度取得部と、
  前記複数の光源の点灯輝度を個別に制御する制御部と、
  前記制御装置と、を備え、
 前記制御装置は、
  マトリクス状に配列された前記複数の光源のそれぞれの点灯輝度を、各前記光源に対応する画素の明るさとして表現した画像を出力する画像生成部と、
  前記点灯輝度の第一輝度分布を示す第一画像と、前記第一画像の平均輝度よりも平均輝度が低い、前記点灯輝度の第二輝度分布を示す第二画像と、を記憶した記憶部と、を備え、
 前記制御部は、前記画像生成部から出力される前記画像に基づき、前記複数の光源の前記点灯輝度を個別に制御し、
 前記画像生成部は、
  前記温度取得部で取得した前記温度が第一閾値以下の時に、前記第一画像を前記制御部に出力し、
  前記温度取得部が取得した前記温度が前記第一閾値より高い時に、前記温度に応じて前記第一画像および前記第二画像に基づく合成画像を生成し、前記合成画像を前記制御部に出力する、ディレーティング制御を開始する。
 本開示のコンピュータプログラムは、
 車両用灯具に搭載される制御装置により実行可能なコンピュータプログラムであって、
 前記車両用灯具は、
  マトリクス状に配列された複数の光源と、
  前記複数の光源の少なくとも一部の温度を取得する温度取得部と、
  前記複数の光源の点灯輝度を個別に制御する制御部と、
  前記制御装置と、を備え、
 実行されることにより、前記制御装置に、
  マトリクス状に配列された前記複数の光源のそれぞれの点灯輝度を、各前記光源に対応する画素の明るさとして表現した画像を出力させ、
  出力される前記画像に基づき、前記複数の光源の前記点灯輝度を個別に制御し、
  前記点灯輝度の第一輝度分布を示す第一画像と、前記第一画像の平均輝度よりも平均輝度が低い、前記点灯輝度の第二輝度分布を示す第二画像と、を記憶し、
   前記温度取得部で取得した前記温度が第一閾値以下の時に、前記第一画像を前記制御部に出力し、
   前記温度取得部が取得した前記温度が前記第一閾値より高い時に、前記温度に応じて前記第一画像および前記第二画像に基づく合成画像を生成し、前記合成画像を前記制御部に出力する、ディレーティング制御を開始する。
 本開示の車両用灯具は、
 マトリクス状に配列された複数の光源と、
 前記複数の光源の少なくとも一部の温度を取得する温度取得部と、
 マトリクス状に配列された前記複数の光源のそれぞれの点灯輝度を、各前記光源に対応する画素の明るさとして表現した画像を出力する画像生成部と、
 前記画像生成部から出力される前記画像に基づき、前記複数の光源の前記点灯輝度を個別に制御する制御部と、
 前記点灯輝度の第一輝度分布を示す第一画像と、前記第一画像の平均輝度よりも平均輝度が低い、前記点灯輝度の第二輝度分布を示す第二画像と、を記憶した記憶部と、を備え、
 前記画像生成部は、
  前記温度取得部で取得した前記温度が第一閾値以下の時に、前記第一画像を前記制御部に出力し、
  前記温度取得部が取得した前記温度が前記第一閾値より高い時に、前記温度に応じて前記第一画像および前記第二画像に基づく合成画像を生成し、前記合成画像を前記制御部に出力する、ディレーティング制御を開始する。
 本開示によれば、少ない記憶容量でディレーティング制御を行うことのできる、多数の光源を有する車両用灯具の制御装置、コンピュータプログラムおよび車両用灯具を提供することができる。
図1は、本開示の車両用灯具を備えた車両における、車両システムのブロック図である。 図2は、図1が備えるハイビームランプの構成を例示する概要図である。 図3は、参考例のADB配光パターンを例示する概要図である。 図4は、本開示の高精細ADB配光パターンを例示する概要図である。 図5は、本開示の第一画像を例示する概要図である。 図6は、本開示の第二画像を例示する概要図である。 図7は、本開示の合成画像を例示する概要図である。 図8は、本開示のディレーティング機能を例示するフローチャートである。 図9は、図1の車両用灯具が備える複数の光源の、平均輝度と温度との関係を例示するグラフである。 図10は、車両システムの第一変形例のブロック図である。 図11は、第二変形例のディレーティング制御を例示するフローチャートである。 図12は、第二変形例に係るディレーティング制御として、複数の光源の温度の経時的変化と、駆動電流量の経時的変化を例示するグラフである。
 以下、本開示の実施形態(以下、本実施形態という。)について図面を参照しながら説明する。本図面に示された各部材の寸法は、説明の便宜上、実際の各部材の寸法とは異なる場合がある。
 図1を参照して、本実施形態に係るヘッドランプ4を備えた車両1における、車両システム2について以下に説明する。図1は、車両システム2のブロック図である。
 図1に示すように、車両システム2は、車両制御部3と、ヘッドランプ4と、カメラ6と、を備える。
 車両制御部3は、車両1の走行を制御するように構成されている。車両制御部3は、例えば、少なくとも一つの電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)により構成されている。電子制御ユニットは、1以上のプロセッサと1以上のメモリを含むコンピュータシステム(例えば、SoC(System on a Chip)等)と、トランジスタ等のアクティブ素子及びパッシブ素子から構成される電子回路を含む。プロセッサは、例えば、CPU(Central Processing Unit)、MPU(Micro Processing Unit)、GPU(Graphics Processing Unit)及びTPU(Tensor Processing Unit)のうちの少なくとも一つを含む。CPUは、複数のCPUコアによって構成されてもよい。GPUは、複数のGPUコアによって構成されてもよい。メモリは、ROM(Read Only Memory)と、RAM(Random Access Memory)を含む。ROMには、車両制御プログラムが記憶されてもよい。例えば、車両制御プログラムは、自動運転用の人工知能(AI)プログラムを含んでもよい。AIプログラムは、多層のニューラルネットワークを用いた教師有り又は教師なし機械学習(特に、ディープラーニング)によって構築されたプログラム(学習済みモデル)である。RAMには、車両制御プログラム、車両制御データ及び/又は車両の周辺環境を示す周辺環境情報が一時的に記憶されてもよい。プロセッサは、ROMに記憶された各種車両制御プログラムから指定されたプログラムをRAM上に展開し、RAMとの協働で各種処理を実行するように構成されてもよい。また、コンピュータシステムは、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)やFPGA(Field-Programmable Gate Array)等の非ノイマン型コンピュータによって構成されてもよい。さらに、コンピュータシステムは、ノイマン型コンピュータと非ノイマン型コンピュータの組み合わせによって構成されてもよい。
 カメラ6は、例えば、CCD(Charge-Coupled Device)やCMOS(相補型MOS)等の撮像素子を含むカメラである。カメラ6は、車両1の周辺環境を示す画像データを取得した上で、当該画像データを車両制御部3に出力するように構成されている。車両制御部3は、送信された画像データに基づいて、周辺環境情報を取得する。ここで、周辺環境情報は、車両1の外部に存在する対象物(前走車や対向車を含む他車両、歩行者、標識等)に関する情報を含んでもよい。例えば、カメラ6は、車両1の前方を走行する前走車を検出し、前走車を示す画像データを車両制御部3に出力する。車両制御部3は、送信された画像データに基づいて、前走車に関する情報と、車両1に対する前走車の距離や位置に関する情報とを含む周辺環境情報を取得する。カメラ6は、単眼カメラとしても構成されてもよいし、ステレオカメラとして構成されてもよい。
 ヘッドランプ4は、車両1の前面における左側と右側にそれぞれ配置されている。ヘッドランプ4は、灯具制御部41と、ロービームランプ43と、ハイビームランプ45と、ADB制御部47と、を備えている。ヘッドランプ4は、車両用灯具の一例である。ADB制御部47は、車両用灯具に搭載される制御装置の一例である。
 灯具制御部41は、ヘッドランプ4の動作を制御するように構成されている。本実施形態では、灯具制御部41は、ロービームランプ43と、ADB制御部47を介してハイビームランプ45と、を制御するように構成されている。灯具制御部41は、例えば電子制御ユニット(ECU)により構成されている。電子制御ユニットは、1以上のプロセッサと1以上のメモリを含むコンピュータシステム(例えば、SoC等)と、トランジスタ等のアクティブ素子及びパッシブ素子から構成される電子回路を含む。プロセッサは、CPU、MPU、GPU及びTPUのうちの少なくとも一つを含む。メモリは、ROMと、RAMを含む。また、コンピュータシステムは、ASICやFPGA等の非ノイマン型コンピュータによって構成されてもよい。
 本実施形態では、車両制御部3および灯具制御部41が、別個の構成として設けられているが、車両制御部3と灯具制御部41は一体的に構成されてもよい。この点において、車両制御部3と灯具制御部41は、単一の電子制御ユニットにより構成されていてもよい。後述するハイビームランプ45の光源制御部453あるいはADB制御部47の画像生成部471が、灯具制御部41の一部として構成されていてもよい。
 ハイビームランプ45は、車両1の前方にハイビーム配光パターンHPを照射するように構成されている。ロービームランプ43は、車両1の前方にロービーム配光パターンLPを照射するように構成されている。ハイビームランプ45及びロービームランプ43は、一体的に一つの筐体内に設けられてもよいし、別々の筐体内にそれぞれ設けられてもよい。
 ハイビームランプ45は、さらに特定の配光パターンとして、高精細ADB(Adaptive Driving Beam)配光パターンを形成するように構成されている。ADB配光パターンとは、ハイビーム配光パターンのうち前走車や対向車が存在する領域に光を照射しない配光パターンであり、前走車および対向車の有無や位置によって、非照射領域を変化させる配光パターンである。ADB配光パターンは、前走車や対向車の乗員にグレアを与えない効果がある。ハイビームランプ45は、複数の光源451と、少なくとも一つのセンサ452と、光源制御部453と、を備えている。図2を参照して、ハイビームランプ45の構成について説明する。図2は、ハイビームランプ45の構成を例示する概要図である。
 図2に示すように、複数の光源451は、光源制御部453に支持されている。複数の光源451はマトリクス状に配列されている。言い換えると、複数の光源451が、二次元状に、一つの方向だけでなく、当該一つの方向に垂直な他の一つの方向にも配列されている。本実施形態では、複数の光源451はそれぞれ、例えばマイクロLEDである。
 少なくとも一つのセンサ452は、複数の光源451の少なくとも一部の温度を取得するように構成されている。本実施形態ではハイビームランプ45は複数のセンサ452を備えている。各センサ452は、対応する少なくとも一つの光源451の温度を出力するように構成されている。各センサ452は、例えば半導体温度センサ(Siダイオード)などで構成されている。複数のセンサ452は、光源制御部453に内蔵されている。このように本実施形態の複数のセンサ452は、複数の光源451を支持する光源制御部453に内蔵されているため、複数の光源451の温度をより正確に監視することができる。センサ452は温度取得部の一例である。
 少なくとも一つのセンサ452は、マトリクス状に配列された複数の光源451のうち、例えば中央周辺に位置する複数の光源451の温度を出力してもよい。これにより、マトリクス状に配列された複数の光源451のうち、特に温度が高くなりやすい中央に位置する光源451の温度を把握しやすい。
 あるいは、マトリクス状に配列された複数の光源451が複数のセグメントに区画されており、各セグメントに一つのセンサ452が設けられてもよい。一つのセンサ452は対応する一つのセグメントの温度を出力する。この場合、光源制御部453へは各々のセグメントの平均温度が入力されるように構成されてもよい。
 なお、複数のセンサ452は、複数の光源451それぞれの温度を直接測定するものに限られない。また複数のセンサ452は、光源制御部453に内蔵されるものに限られない。複数のセンサ452は、光源制御部453とは別体であり、他の構成を介して複数の光源451の温度を測定してもよい。例えば少なくとも一つのセンサ452が、複数の光源451が設けられた基板の温度を測定してもよい。あるいは、少なくとも一つのセンサ452が、複数の光源451が設けられたヒートシンクの温度を測定してもよい。
 光源制御部453は、複数の光源451の点灯輝度を個別に制御するように構成されている。より詳細には、光源制御部453は、電流源(不図示)から各光源451へ供給する駆動電流量を個別に制御する。これにより各光源451は、供給された駆動電流量に対応する輝度で点灯する。駆動電流量の制御方法としては、各光源451に供給する定電流の値を変更する、いわゆるDC調光(アナログ調光)や、パルス幅の変調による調光、いわゆるPWM調光であってもよい。なお本実施形態において、点灯とは、各光源451が消灯状態から所定の輝度で点灯する点灯状態へ切り替わるように点灯する場合だけでなく、明るさを調整しながら点灯する場合も含む。光源制御部453は、例えば電子制御ユニット(ECU)により構成されている。光源制御部453は、電極Eを介して基板Sに支持されている。光源制御部453は、制御部の一例である。
 光源制御部453はさらに、複数の光源451の温度が定格温度を超えないように、複数の光源451へ供給する駆動電流量を減少させて、さらなる温度上昇を抑制させる機能、いわゆるディレーティング機能を有している。本実施形態では、光源制御部453は、後述する画像生成部471から出力される画像に基づき、複数の光源451の点灯輝度を個別に制御することで、ディレーティング機能を発揮する。ディレーティング機能の詳細は後述する。
 図1に戻り、車両システム2の説明を続ける。ADB制御部47は、画像生成部471と、記憶部472と、を備えている。記憶部472は、マトリクス状に配列された複数の光源451のそれぞれの点灯輝度を、各光源451に対応する画素の明るさとして表現した画像を記憶するように構成されている。また、マトリクス状に配列された光源451の位置と、その光源451の輝度を示す画素の位置とは対応している。つまり、記憶部472に記憶される画像の明るさの模様は、光源451の明るさの模様(あるいは配光パターン)と一致することになる。さらに記憶部472は、このような画像を2種類記憶している。具体的には、記憶部472は、点灯輝度の第一輝度分布D1を示す第一画像I1と、点灯輝度の第二輝度分布D2を示す第二画像I2と、を記憶するように構成されている。第二画像I2の平均輝度は、第一画像I1の平均輝度よりも低い。第一画像I1および第二画像I2の詳細は後述する。
 画像生成部471は、複数の光源451のそれぞれの点灯輝度を、各光源451に対応する画素の明るさとして表現した画像を出力するように構成されている。画像生成部471は、複数の光源451の温度に応じて、第一画像I1および第二画像I2に基づく合成画像Icを生成するように構成されている。画像生成部471は、生成した合成画像Icを、複数の光源451の温度に応じて、光源制御部453へ出力する。画像生成部471は、例えば電子制御ユニット(ECU)により構成されている。画像生成部471の動作の詳細は後述する。
 [高精細ADB]
 次に、図3および図4を参照して、本実施形態に係る高精細ADB配光パターンを以下に説明する。
 図3は、参考例のADB配光パターンを例示する概要図である。図4は、本実施形態に係る高精細ADB配光パターンを例示する概要図である。図3および図4には、ADB配光パターンの照射範囲中央の鉛直方向(図3あるいは図4における上下方向)を示すV-V線と、V-V線と直交し水平方向(図3あるいは図4における左右方向)に延びるH-H線と、が図示されている。図3および図4はともに、ロービーム配光パターンLPも示しているが、いずれのロービーム配光パターンLPも同じであるため、ロービーム配光パターンLPの説明は省略する。
 図3に示すように、参考例のADB配光パターンAZでは、ハイビーム配光パターンHZが複数のサブ配光パターンSZに分割されて形成されている。複数のサブ配光パターンSZは、一つの方向に並んでいる。このようなADB配光パターンでは、例えば一列に配列された複数の光源が設けられ、一つの光源の点消灯により、当該一つの光源に対応する一つのサブ配光パターンSZに光が照射されたり、照射されなかったりする。
 図3に示した例では、サブ配光パターンSZの数は例えば12個であり、これらサブ配光パターンSZは水平方向に並列している。図3では、水平方向において、左方からサブ配光パターンSZ1からSZ12が並列している。
 例えば、車両前方に前走車X1がいる場合、前走車X1の位置に対応するサブ配光パターンSZ6には光が照射されないように、サブ配光パターンSZ6に対応する光源が消灯される。例えば、車両前方に対向車X2がいる場合、対向車X2の位置に対応するサブ配光パターンSZ8およびSZ9には光が照射されないように、これらサブ配光パターンSZ8およびSZ9に対応する光源が消灯される。このような構成により、前走車X1や対向車X2の乗員に対するグレアを低減させることができる。
 参考例のADB配光パターンAZでは、ハイビーム配光パターンHZが、水平方向に複数のサブ配光パターンに分割されているものの、鉛直方向には分割されていない。つまり一つのサブ配光パターンSZは、鉛直方向に、比較的広い範囲を占める。このため、例えばサブ配光パターンSZ6に前走車X1がいる場合には、車両1と前走車X1の間や、前走車X1のさらに前方へ光を照射させることができなかった。
 一方、図4に示すように、高精細ADB配光パターンAPでは、ハイビーム配光パターンHPが多数の微細配光パターンMPに分割されて形成されている。一つの光源451の点消灯により、当該一つの光源に対応する一つの微細配光パターンMPに光が照射されたり、照射されなかったりする。特に本実施形態では、ハイビームランプ45の複数の光源451がマトリックス状に配列されている。これに伴い、微細配光パターンMPも、マトリクス状に配列されている。
 本実施形態では、微細配光パターンMPは水平方向に256個、鉛直方向に64個、配列している。このような高精細ADB配光パターンでは、ハイビーム配光パターンHPが、水平方向だけなく鉛直方向にも、複数の微細配光パターンMPに分割されている。つまり、一つの微細配光パターンMPの占める範囲は、一つのサブ配光パターンSZの占める範囲よりも小さい。このため、例えば車両前方に前走車X1がいる場合には、前走車X1の位置に対応する微細配光パターンMPの範囲MX1のみに光が照射されないようにし、自車両と前走車X1の間や、前走車X1のさらに前方へは光を照射させることができる。同様にして、車両前方に対向車X2あるいは歩行者X3がいる場合には、対向車X2の位置に対応する微細配光パターンMPの範囲MX2、あるいは歩行者X3の顔や上半身に対応する微細配光パターンMPの範囲MX3のみに光が照射されないようにし、その他の領域へは光を照射させることができる。
 本実施形態において、高精細とは、水平方向だけでなく鉛直方向にも微細配光パターンMPが配列されるとともに、水平方向に微細配光パターンMPが100個以上配列されることをいう。
 本実施形態のように、高精細ADB配光パターンを実現するためには、光源制御部453が、マトリックス状に配列された複数の光源451を個別に点消灯させる必要がある。さらに、このような高精細ADB配光パターンを形成する複数の光源451に対してディレーティング制御を行うには、個々の光源451の点灯輝度を調整する必要があり、光源制御部453は相応の処理負荷を負うことがある。そこで本実施形態は、複数の光源451のそれぞれの点灯輝度を、各光源451に対応する画素の明るさとして表現した画像を用いることで、光源制御部453の処理負荷を低減させている。以下、本実施形態で用いられる各種画像について説明する。
 [第一画像、第二画像および合成画像]
 図5から図7を参照して、マトリックス状に配列された複数の光源451のそれぞれの点灯輝度を、各光源451に対応する画素の明るさとして表現した画像について説明する。図5は、第一画像I1を例示する概要図である。図6は、第二画像I2を例示する概要図である。図7は、合成画像Icを例示する概要図である。図5から図7は、画像を二次元座標軸としてのx軸上とy軸上とで示し、各画素の座標位置における画素の明るさをF(x、y)で示す。
 図5に示す第一画像I1は、複数の光源451の点灯輝度が第一輝度分布D1となる場合を表現した画像である。第一輝度分布D1は、複数の光源451が全体として点灯し得る、最も明るい輝度分布である。第一画像I1が示す第一輝度分布D1の平均的な輝度は、第一平均輝度L1である。第一画像I1は、光源制御部453がディレーティング機能を作動させる前(ディレーティング制御の開始前)に用いられる画像である。さらに第一画像I1は、光源制御部453がディレーティング機能を作動させている間(ディレーティング制御中)、合成画像Icを生成するために用いられる画像である。
 図6に示す第二画像I2は、複数の光源451の点灯輝度が第二輝度分布D2となる場合を表現した画像である。第二輝度分布D2は、ディレーティング機能が最も強く作動している場合に用いられる画像である。つまり第二輝度分布D2は、求められる配光パターンを維持しつつも、複数の光源451からの発熱量が最も低くなるように複数の光源451を駆動させる場合に用いられる画像である。このため第二画像I2が示す第二輝度分布D2の平均的な輝度である第二平均輝度L2は、第一画像I1の第一平均輝度L1よりも低い。言い換えると、第一画像I1の場合と比較すると、第二画像I2の場合の複数の光源451は、全体的に暗くなるように点灯される。第二画像I2は、光源制御部453がディレーティング機能を作動さている間(ディレーティング制御中)、合成画像Icを生成するために用いられる画像である。
 図7に示す合成画像Icは、複数の光源451の温度に応じて、第一画像I1および第二画像I2が合成されることによって生成される画像である。合成画像Icは、複数の光源451の点灯輝度が合成輝度分布Dcとなるように指示する画像である。合成画像Icが示す合成輝度分布Dcの平均的な輝度である合成平均輝度Lcは、第二画像I2の第二平均輝度L2よりも高く、第一画像I1の第一平均輝度L1よりも低い。言い換えると、合成画像Icの場合の複数の光源451は、第一画像I1の場合と比較すると全体的に暗くなるように、第二画像I2の場合と比較すると全体的に明るくなるように点灯される。合成画像Icは、光源制御部453がディレーティング機能を作動さている間(ディレーティング制御中)に生成される画像である。
 [ディレーティング制御]
 次に、図8および図9を参照して、本実施形態のディレーティング制御を説明する。図8は、本実施形態のディレーティング制御を例示するフローチャートである。図9は、複数の光源451の平均輝度と温度との関係を例示するグラフである。光源制御部453は、図8に示したフローチャートを定期的に実行する。
 図8に示したように、光源制御部453は、センサ452から複数の光源451の温度Tを取得する(STEP1)。次に光源制御部453は、取得した複数の光源451の温度Tが第一閾値TH1以下であるか否かを判定する(STEP2)。
 温度Tが第一閾値TH1以下である場合(STEP2でYES)、複数の光源451の発熱量を抑制する必要がない。この場合、光源制御部453は、第一画像I1を記憶部472から呼び出し、第一画像I1が示す第一輝度分布D1で複数の光源451を作動させる(STEP3)。その後光源制御部453は、処理を終了させる。
 温度Tが第一閾値TH1より高い場合(STEP2でNO)、複数の光源451の発熱量を抑制する必要があり、ディレーティング制御が開始される。その後、光源制御部453は、温度Tが第二閾値TH2以下であるか否かを判定する(STEP4)。
 温度Tが第二閾値TH2以下である場合(STEP4でYES)、画像生成部471は、温度Tに応じて合成比率を特定する(STEP5)。さらに画像生成部471は、第一画像I1及び第二画像I2を記憶部472から呼び出し、第一画像I1、第二画像I2及び合成比率により、合成画像Icを生成する(STEP6)。
 STEP6において画像生成部471は、例えば以下の式(1)を用いて合成画像Icを生成することができる。なお、式(1)において、第一画像I1の(x、y)に位置する画素の輝度をF1(x、y)と定義した(図5)。第二画像I2の(x、y)に位置する画素の輝度をF2(x、y)と定義した(図6)。合成画像Icの(x、y)に位置する画素の輝度をF3(x、y)と定義した(図7)。合成係数αを、合成画像Icの輝度F3(x、y)に対する第一画像I1の輝度F1(x、y)が影響し得る度合い(第一影響度合い)とし、0<α<1とする。合成係数βを、合成画像Icの輝度F3(x、y)に対する第二画像I2の輝度F2(x、y)が影響し得る度合い(第二影響度合い)とし、0<β<1とする。
 F3(x、y)=α*F1(x、y)+β*F2(x、y)・・・(1)
 なお、上述した合成比率とは、本例ではαおよびβである。式(1)において、合成係数αは複数の光源451の温度の関数α(T)であってもよい。また合成係数αとβはα+β=1の関係を満たすように設定してもよい。例えば、画像生成部471は、複数の光源451の温度に応じて、合成画像Icにおける、第一画像I1の第一影響度合いであるα(T)を変更する。具体的には、画像生成部471は、複数の光源451の温度が第一閾値TH1より高いとき、その温度が低いほどα(T)を大きくする。逆に言えば、画像生成部471は、複数の光源451の温度が第一閾値TH1より高いとき、その温度が高いほど{1-α(T)}を大きくする。STEP5において、画像生成部471は温度Tに応じた合成比率として第一影響度合いα(T)を特定する。
 もっとも、α,βは温度によって変化しない定数であってもよい。STEP5は単に定数を読み込む処理を行う。
 図8に戻り、フローチャートの説明を続ける。
 上記のようにして画像生成部471は、合成画像Icを生成する。光源制御部453は、生成された合成画像Icが示す合成輝度分布Dcで複数の光源451を作動させる(STEP7)。言い換えると、光源制御部453は、センサ452が取得した温度Tが、第一閾値TH1より大きく、かつ第二閾値TH2以下の時に、当該温度に応じて合成画像Icが示す合成輝度分布Dcで複数の光源451を点灯させる。その後光源制御部453は、処理を終了させる。
 合成画像Icの合成平均輝度Lcは、第一画像I1の第一平均輝度L1よりも低い。合成画像Icに基づいて複数の光源451を点灯させる場合の複数の光源451の発熱量は、第一画像I1に基づいて複数の光源451を点灯させる場合の発熱量と比較して、減少される。このため、複数の光源451のさらなる温度上昇が抑制される。
 一方、複数の光源451の温度Tが第二閾値TH2よりも高い場合(STEP4でNO)、光源制御部453は、第二画像I2を記憶部472から呼び出し、第二画像I2が示す第二輝度分布D2で複数の光源451を作動させる(STEP8)。言い換えると、光源制御部453は、センサ452が測定した温度が第二閾値TH2より大きい時に、第二画像I2が示す第二輝度分布D2で複数の光源451を点灯させる。その後光源制御部453は、処理を終了させる。
 マトリックス状に配列された複数の光源451に対してディレーティング制御を行う場合において、上述した実施形態と異なり、個々の光源451それぞれに供給する駆動電流量を計算し、駆動電流量に応じた輝度分布を設定することは煩雑である。このような制御は、光源制御部453や画像生成部471の処理負荷を増大させてしまうことがある。また、複数の光源451の温度に応じた駆動電流量の分布あるいは輝度分布を予め計算し、記憶部472に記憶しておくことも可能ではある。しかしながら、温度毎に駆動電流量の分布あるいは輝度分布を記憶部472に記憶しておくことは記憶部472の容量を圧迫してしまう。
 本実施形態によれば、第一画像I1および第二画像I2という、二つの画像を合成するという簡単な手法で、様々な温度における輝度分布を設定することができる。個々の光源451についての駆動電流量あるいは輝度を直接計算する場合と比べて、大幅に処理負荷を低減することができる。さらに、記憶部472は第一画像I1および第二画像I2の二種類の画像のみを記憶すればよい。このため、大きな容量を有する記憶部を用意する必要がない。
 [第一変形例]
 次に、図10を参照して、車両システム2の変形例について以下に説明する。図10は、第一変形例に係る車両システム2Aのブロック図である。図10に示す構成において、図1に示した構成と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略する。
 図10に示すように、車両システム2Aは、車両制御部3と、ヘッドランプ4と、カメラ6と、を備える。
 図1に示す実施形態では、ハイビームランプ45が光源制御部453を備えており、ADB制御部47が画像生成部471を備えていた。一方図10に示す第一変形例では、ADB制御部47が、光源制御部453および画像生成部471に代わり、統合制御部473を備えている。統合制御部473は、光源制御部453の機能および画像生成部471の機能を統合した、単一の電子制御ユニットである。統合制御部473は制御部の一例である。統合制御部473が行うディレーティング制御は、光源制御部453及び画像生成部471が行うディレーティング制御(図8)と同様であるため、説明を省略する。
 図10に示すように、第一変形例のヘッドランプ4は、マトリクス状に配列された複数の光源451と、複数の光源451の少なくとも一部の温度を取得するセンサ452と、複数の光源451の点灯輝度を個別に制御する統合制御部473と、マトリクス状に配列された複数の光源451のそれぞれの点灯輝度を、各光源451に対応する画素の明るさとして表現した画像を記憶した記憶部472と、を備える。記憶部472は、点灯輝度の第一輝度分布D1を示す第一画像I1と、第一画像I1が示す平均輝度よりも平均輝度が低い、点灯輝度の第二輝度分布D2を示す第二画像I2と、を記憶している。統合制御部473は、センサ452で取得した温度Tが第一閾値TH1以下の時に、第一画像I1が示す第一輝度分布D1で複数の光源451を点灯する。さらに統合制御部473は、センサ452が取得した温度Tが第一閾値TH1より高い時に、温度Tに応じて第一画像I1および第二画像I2に基づく合成画像Icを生成し、合成画像Icが示す輝度分布で複数の光源451を点灯する。
 本変形例においても、上述した実施形態と同様、第一画像I1および第二画像I2という、二つの画像を合成することで、統合制御部473の処理負荷を大幅に低減することができる。さらに、記憶部472は第一画像I1および第二画像I2の二種類の画像のみを記憶すればよいため、大きな容量を必要としない。
 [第二変形例]
 次に、図11および図12を参照して、ディレーティング制御の変形例について以下に説明する。図11は、第二変形例に係るディレーティング制御を例示するフローチャートである。図11は、図8のフローチャートのうち、STEP4からSTEP6に相当する処理である。温度Tが第一閾値TH1より高い場合(図8のSTEP2でNO)、ディレーティング制御が開始されるものの、複数の光源451の温度Tは直ちに下がらない場合がある。以下の第二変形例では、一例として、ディレーティング制御開始後、温度Tが緩やかながらも上昇する場合の処理を説明する。
 第二変形例において、記憶部472は、後述する参照画像Irefとして設定される第三画像I3および第四画像I4を記憶している。第二変形例に係る、その他の構成は、図1に示した構成と同様であるため、説明を省略する。
 図11に示すように、光源制御部453は、ディレーティング制御を開始した後に、センサ452が取得した温度Tが第三閾値TH3よりも高いか否かを判定する(STEP11)。
 温度Tが第三閾値TH3よりも高い場合(STEP11でYES)、画像生成部471は、複数の光源451の発熱量をより抑制するため、温度Tが下がるように、以下のように合成画像を生成する。まず、画像生成部471は、後述する参照画像Irefとして、第三画像I3を記憶部472から呼び出す(STEP12)。第三画像I3は、直前に生成された合成画像I(t-1)よりも平均輝度の低い画像である。第三画像I3は、複数の光源451が比較的暗く点灯される場合を表現した画像である。第三画像I3は、第二画像I2でもよい。
 その後、画像生成部471は、時刻tにおいて生成される合成画像I(t)を、直前に生成された合成画像I(t-1)と第三画像I3との合成画像となるように、生成する(STEP13)。
 STEP13において画像生成部471は、例えば以下の式(2)を用いて合成画像を生成する。式(2)において、合成画像I(t)を、時刻tにおいて生成される関数と定義した。参照画像Irefは、合成画像I(t)を生成する際に参照される画像である。画像生成部471は、時刻tにおいて生成される合成画像I(t)を、直前に生成された合成画像I(t-1)と、参照画像Irefとの合成画像として、生成する。合成係数γを、合成画像I(t)に対して、直前に生成された合成画像I(t-1)が影響し得る度合い(第三影響度合い)とし、0<γ<1とする。合成係数δを、合成画像I(t)に対して、参照画像Irefが影響し得る度合い(第四影響度合い)とし、0<δ<1とする。
 I(t)=γ*I(t―1)+δ*Iref・・・(2)
 合成係数γとδはγ+δ=1の関係を満たすように設定してもよい。例えば、画像生成部471は、複数の光源451の温度に応じて、合成画像I(t)における、参照画像Irefの第三影響度合いであるγを変更する。具体的には、画像生成部471は、複数の光源451の温度が第三閾値TH3より高いとき、その温度が低いほどγを大きくする。逆に言えば、画像生成部471は、複数の光源451の温度が第三閾値TH3より高いとき、その温度が高いほど{1-γ}を大きくする。このように画像生成部471は、温度Tに応じて合成比率として第三影響度合いγを特定する。
 図11に戻り、フローチャートの説明を続ける。
 上記のようにして画像生成部471は、合成画像I(t)を生成する(STEP13)。光源制御部453は、生成された合成画像I(t)が示す合成輝度分布で複数の光源451を作動させる(図8のSTEP7)。その後光源制御部453は、処理を終了させる。
 合成画像I(t)の合成平均輝度は、直前に生成された合成画像I(t-1)の平均輝度よりも低い。合成画像I(t)に基づいて複数の光源451を点灯させる場合の複数の光源451の発熱量は、直前に生成された合成画像I(t-1)に基づいて複数の光源451を点灯させる場合の発熱量と比較して、減少する。このため、複数の光源451のさらなる温度上昇が抑制される。
 一方、複数の光源451の温度Tが第三閾値TH3以下の場合(STEP11でNO)、光源制御部453は、温度Tが第四閾値TH4よりも低いか否かを判定する(STEP14)。第四閾値TH4は、第三閾値TH3よりも低い閾値である。
 温度Tが第四閾値TH4よりも低い場合(STEP14でYES)、複数の光源451の発熱量を必要以上に抑制し、複数の光源451へ供給する駆動電流量が低すぎて、配光パターンが暗くなっている。そこで画像生成部471は、複数の光源451へ供給する駆動電流量を増加させて配光パターンを明るくする。つまり、画像生成部471は、直前に生成された合成画像I(t-1)よりも明るい合成画像I(t)を生成する。結果的に、画像生成部471は温度Tが上がるように合成画像を生成することになる。具体的には、まず、画像生成部471は、参照画像Irefとして、第四画像I4を記憶部472から呼び出す(STEP15)。第四画像I4は、直前に生成された合成画像I(t-1)よりも平均輝度の高い画像である。第四画像I4は、複数の光源451が比較的明るく点灯される場合を表現した画像である。第四画像I4は、第一画像I1でもよい。
 その後、画像生成部471は、時刻tにおいて生成される合成画像I(t)を、直前に生成された合成画像I(t-1)と第四画像I4との合成画像となるように、生成する(STEP13)。光源制御部453は、生成された合成画像I(t)が示す合成輝度分布で複数の光源451を作動させる(図8のSTEP7)。その後、光源制御部453は、処理を終了させる。
 合成画像I(t)の合成平均輝度は、直前に生成された合成画像I(t-1)の平均輝度よりも高い。合成画像I(t)に基づいて複数の光源451を点灯させる場合の複数の光源451の駆動電流量は、直前に生成された合成画像I(t-1)に基づいて複数の光源451を点灯させる場合の駆動電流量と比較して、増加する。このため、複数の光源451が比較的明るく点灯する。
 一方、複数の光源451の温度Tが第四閾値TH4以上かつ第三閾値TH3以下の場合(STEP14でNO)には、光源451の発熱量と外部への放熱量とがバランスしていると考えられるため、本変形例では、直前の駆動電流量を維持する。具体的には、画像生成部471は、参照画像Irefとして、直前に生成した合成画像I(t-1)を設定する(STEP16)。そして画像生成部471は、生成される合成画像I(t)が、直前に生成された合成画像I(t-1)となるように、合成画像I(t)を生成する(STEP13)。光源制御部453は、生成された合成画像I(t)が示す合成輝度分布で複数の光源451を作動させる(図8のSTEP7)。その後、光源制御部453は、処理を終了させる。
 以上のような処理を、所定時間間隔で繰り返し実行する。
 図12は、第二変形例に係るディレーティング制御として、ディレーティング制御を開始した後における、複数の光源451の温度Tの経時的変化と、駆動電流量の経時的変化を例示するグラフである。図12において、横軸は時間を示す。左縦軸は、センサ452が取得した温度Tを示し、右縦軸は、複数の光源451へ供給される駆動電流量を示す。左縦軸は複数のセンサ452が取得した温度の平均温度でもよい。実線は、センサ452が取得した温度Tの経時的変化を示す。太線は、光源451へ供給される駆動電流量の経時的変化を示す。
 図12に示すように、ディレーティング制御開始後、光源451へ駆動電流量Iが供給される。駆動電流量Iは、ディレーティング制御開始時の駆動電流量である。温度Tが第三閾値TH3よりも高くなるまでは、光源451への駆動電流量Iが維持される。このとき、温度Tは緩やかながらも上昇する。
 温度Tが第三閾値TH3よりも高くなると、複数の光源451の発熱量をより抑制するため、光源451への駆動電流量は、直前の駆動電流量よりも下がる。温度Tが、第三閾値TH3よりも高ければ高いほど、光源451への駆動電流量は、直前の駆動電流量よりも大きく下がる。
 温度Tが第四閾値TH4よりも低くなると、配光パターンが必要以上に暗くなることを避けるため、光源451への駆動電流量は、直前の駆動電流量よりも上がる。温度Tが、第四閾値TH4よりも低ければ低いほど、光源451への駆動電流量は、直前の駆動電流量よりも大きく上がる。
 温度Tが第四閾値TH4以上かつ第三閾値TH3以下の場合、光源451の発熱量と外部への放熱量とが均衡していると考えられるため、光源451への駆動電流量は、直前の駆動電流量と同じである。言い換えると、温度Tが第四閾値TH4以上かつ第三閾値TH3以下の間は、光源451への駆動電流量は一定となる。
 以上説明したように、本変形例では、ディレーティング制御開始後、センサ452が取得した温度Tが第三閾値TH3よりも高い時、画像生成部471は、温度Tが下がるように、合成画像I(t)を生成する。時刻tにおいて生成される合成画像I(t)は、直前に生成された合成画像I(t-1)と、合成画像I(t-1)よりも平均輝度の低い第三画像I3との合成画像である。このため、二つの画像を合成するという簡単な手法で、様々な温度における輝度分布を設定することができる。個々の光源451についての駆動電流量あるいは輝度を直接計算する場合と比べて、大幅に処理負荷を低減することができる。さらに、記憶部472は第三画像I3および第四画像I4のみを記憶すればよい。このため、大きな容量を有する記憶部を用意する必要がない。
 第三画像I3は、第二画像I2でもよい。この場合、記憶部472の容量をより減らすことができる。
 本変形例では、ディレーティング制御開始後、センサ452が取得した温度Tが第四閾値よりも低い時に、画像生成部471は、明るい配光パターンが得られるように合成画像I(t)を生成する。結果的に、画像生成部471は結果的に温度Tが上がるように合成画像I(t)を生成する。時刻tにおいて生成される合成画像I(t)は、直前に生成された合成画像I(t-1)と、合成画像I(t-1)よりも平均輝度の高い第四画像I4との合成画像である。このような場合においても、上述と同様の効果を発揮する。
 第四画像I4は、第一画像I1でもよい。この場合、記憶部472の容量をより減らすことができる。
 以上、本開示の実施形態および各変形例について説明をしたが、本開示の技術的範囲が本実施形態および各変形例の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態および各変形例は単なる一例であって、請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本開示の技術的範囲は請求の範囲に記載された発明の範囲及びその均等の範囲に基づいて定められるべきである。
 上述した実施形態および各変形例において、高精細ADB配光パターンAPのうち、中央部分に位置する中央位置(xc、yc)と、周辺部分に位置する周辺位置(xe、ye)と、を定義する。このとき、第一画像I1中の中央位置(xc、yc)に存在する第一画素と、合成画像Ic中の中央位置(xc、yc)に存在する第一画素との明るさの差は、第一画像I1中の周辺位置(xe、ye)に存在する第二画素と、合成画像Ic中の周辺位置(xe、ye)に存在する第二画素との明るさの差よりも小さくてもよい(図5から図7)。
 これは、高精細ADB配光パターンにおいて、たとえディレーティング制御が行われていたとしても、その中央部分は車両1の乗員が注視するべき領域であり、明るく照らされることが好ましい。一方高精細ADB配光パターンの周辺部分は、中央部分と比較すると、必ずしも明るく照らす必要はない場合がある。このように、本開示のディレーティング機能は、一律に画像全体を変化させなくてもよい。すなわち、本開示のディレーティング機能は、配光パターンの位置に応じて画素の明るさの変更度合いを変えることで、複数の光源451のさらなる温度上昇を抑制しつつ、より適切な配光パターンを形成することができる。
 第二変形例において、合成画像I(t)を生成する際に参照する参照画像Irefは、第三画像I3と第四画像は互いに異なるという条件の下、第一画像および第二画像だけでなく、第一画像と第二画像との中間画像でもよい。
 第二変形例における第三閾値TH3は、第一閾値TH1であってもよい。言い換えると、ディレーティング制御の開始温度としての第一閾値TH1が、上限閾値としての第三閾値TH3と一致してもよい。第三閾値TH3は、第二閾値TH2であってもよい。言い換えると、ディレーティング制御の終了温度としての第二閾値TH2が、上限閾値としての第三閾値TH3と一致してもよい。
 これまで説明したADB制御部47および光源制御部453、または統合制御部473の各機能は、汎用メモリと協働して動作する汎用マイクロプロセッサにより実現されうる。汎用マイクロプロセッサとしては、CPU、MPU、GPUが例示されうる。汎用メモリとしては、ROMやRAMが例示されうる。この場合、ROMには、上述した処理を実行するコンピュータプログラムが記憶されうる。ROMは、非一時的なコンピュータ可読媒体の一例である。汎用マイクロプロセッサは、ROM上に記憶されたコンピュータプログラムの少なくとも一部を指定してRAM上に展開し、RAMと協働して上述した処理を実行する。上記のコンピュータプログラムは、汎用メモリにプリインストールされてもよいし、通信ネットワークを介して外部サーバ装置からダウンロードされて汎用メモリにインストールされてもよい。この場合、外部サーバ装置は、非一時的なコンピュータ可読媒体の一例である。
 これまで説明したADB制御部47および光源制御部453、または統合制御部473の各機能は、マイクロコントローラ、ASIC、FPGAなどの上記のコンピュータプログラムを実行可能な専用集積回路によって実現されてもよい。この場合、当該専用集積回路に含まれる記憶素子に上記のコンピュータプログラムがプリインストールされる。当該記憶素子は、非一時的なコンピュータ可読媒体の一例である。処理部131の各機能は、汎用マイクロプロセッサと専用集積回路の組合せによっても実現されうる。
 本出願は、2022年11月29日出願の日本出願第2022-190138号および2023年6月28日出願の日本出願第2023-106027号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。

Claims (17)

  1.  車両用灯具の制御装置であって、
     前記車両用灯具は、
      マトリクス状に配列された複数の光源と、
      前記複数の光源の少なくとも一部の温度を取得する温度取得部と、
      前記複数の光源の点灯輝度を個別に制御する制御部と、
      前記制御装置と、を備え、
     前記制御装置は、
      マトリクス状に配列された前記複数の光源のそれぞれの点灯輝度を、各前記光源に対応する画素の明るさとして表現した画像を出力する画像生成部と、
      前記点灯輝度の第一輝度分布を示す第一画像と、前記第一画像の平均輝度よりも平均輝度が低い、前記点灯輝度の第二輝度分布を示す第二画像と、を記憶した記憶部と、を備え、
     前記制御部は、前記画像生成部から出力される前記画像に基づき、前記複数の光源の前記点灯輝度を個別に制御し、
     前記画像生成部は、
      前記温度取得部で取得した前記温度が第一閾値以下の時に、前記第一画像を前記制御部に出力し、
      前記温度取得部が取得した前記温度が前記第一閾値より高い時に、前記温度に応じて前記第一画像および前記第二画像に基づく合成画像を生成し、前記合成画像を前記制御部に出力する、ディレーティング制御を開始する、制御装置。
  2.  前記画像生成部は、前記温度に応じて、前記合成画像における前記第一画像の影響度合いである合成比率を変更する、請求項1に記載の制御装置。
  3.  前記画像生成部は、前記温度が前記第一閾値より高いとき、前記温度が低いほど前記合成比率を大きくする、請求項2に記載の制御装置。
  4.  車両用灯具の制御装置であって、
     前記車両用灯具は、
      マトリクス状に配列された複数の光源と、
      前記複数の光源の少なくとも一部の温度を取得する温度取得部と、
      前記複数の光源の点灯輝度を個別に制御する前記制御装置と、
      マトリクス状に配列された前記複数の光源のそれぞれの点灯輝度を、各前記光源に対応する画素の明るさとして表現した画像を記憶した記憶部と、を備え、
     前記記憶部は、
      前記点灯輝度の第一輝度分布を示す第一画像と、
      前記第一画像が示す平均輝度よりも平均輝度が低い、前記点灯輝度の第二輝度分布を示す第二画像と、を記憶しており、
     前記制御装置は、
      前記温度取得部で取得した前記温度が第一閾値以下の時に、前記第一画像が示す前記第一輝度分布で前記複数の光源を点灯し、
      前記温度取得部が取得した前記温度が前記第一閾値より高い時に、前記温度に応じて前記第一画像および前記第二画像に基づく合成画像を生成し、前記合成画像が示す輝度分布で前記複数の光源を点灯する、ディレーティング制御を開始する、制御装置。
  5.  前記制御装置は、前記温度に応じて、前記合成画像における前記第一画像の影響度合いである合成比率を変更する、請求項4に記載の制御装置。
  6.  前記制御装置は、前記温度が前記第一閾値より高いとき、前記温度が低いほど前記合成比率を大きくする、請求項5に記載の制御装置。
  7.  前記車両用灯具は、特定の配光パターンを形成するように構成されており、
     前記配光パターンのうち、中央部分に位置する中央位置と、周辺部分に位置する周辺位置と、を定義したときに、
      前記第一画像中の前記中央位置に存在する第一画素と、前記合成画像中の前記中央位置に存在する第一画素との明るさの差は、
      前記第一画像中の前記周辺位置に存在する第二画素と、前記合成画像中の前記周辺位置に存在する第二画素との明るさの差よりも小さい、請求項1または4に記載の制御装置。
  8.  前記制御装置は、
      前記温度取得部が取得した前記温度が、前記第一閾値より高く、かつ前記第一閾値よりも高い第二閾値以下のときに、前記温度に応じて前記合成画像が示す輝度分布で前記複数の光源を点灯し、
      前記温度取得部が取得した前記温度が前記第二閾値より高いときに、前記第二画像が示す前記第二輝度分布で前記複数の光源を点灯する、請求項1または4に記載の制御装置。
  9.  前記ディレーティング制御を開始した後に、前記温度取得部が取得した前記温度が第三閾値よりも高い時に、前記画像生成部は、前記温度が下がるように、前記合成画像を生成する、請求項1に記載の制御装置。
  10.  前記第三閾値は、前記第一閾値である、請求項9に記載の制御装置。
  11.  時刻tにおいて生成される合成画像I(t)は、直前に生成された合成画像I(t-1)と、前記合成画像I(t-1)よりも平均輝度の低い第三画像との合成画像である、請求項9に記載の制御装置。
  12.  前記第三画像は、前記第二画像である、請求項11に記載の制御装置。
  13.  前記ディレーティング制御を開始した後に、前記温度取得部が取得した前記温度が、前記第三閾値よりも低い第四閾値よりも低い時に、前記画像生成部は、前記温度が上がるように、前記合成画像を生成する、請求項9に記載の制御装置。
  14.  時刻tにおいて生成される合成画像I(t)は、直前に生成された合成画像I(t-1)と、前記合成画像I(t-1)よりも平均輝度の高い第四画像との合成画像である、請求項13に記載の制御装置。
  15.  前記第四画像は、前記第一画像である、請求項14に記載の制御装置。
  16.  車両用灯具に搭載される制御装置により実行可能なコンピュータプログラムであって、
     前記車両用灯具は、
      マトリクス状に配列された複数の光源と、
      前記複数の光源の少なくとも一部の温度を取得する温度取得部と、
      前記複数の光源の点灯輝度を個別に制御する制御部と、
      前記制御装置と、を備え、
     実行されることにより、前記制御装置に、
      マトリクス状に配列された前記複数の光源のそれぞれの点灯輝度を、各前記光源に対応する画素の明るさとして表現した画像を出力させ、
      出力される前記画像に基づき、前記複数の光源の前記点灯輝度を個別に制御し、
      前記点灯輝度の第一輝度分布を示す第一画像と、前記第一画像の平均輝度よりも平均輝度が低い、前記点灯輝度の第二輝度分布を示す第二画像と、を記憶し、
       前記温度取得部で取得した前記温度が第一閾値以下の時に、前記第一画像を前記制御部に出力し、
       前記温度取得部が取得した前記温度が前記第一閾値より高い時に、前記温度に応じて前記第一画像および前記第二画像に基づく合成画像を生成し、前記合成画像を前記制御部に出力する、ディレーティング制御を開始する、コンピュータプログラム。
  17.  マトリクス状に配列された複数の光源と、
     前記複数の光源の少なくとも一部の温度を取得する温度取得部と、
     マトリクス状に配列された前記複数の光源のそれぞれの点灯輝度を、各前記光源に対応する画素の明るさとして表現した画像を出力する画像生成部と、
     前記画像生成部から出力される前記画像に基づき、前記複数の光源の前記点灯輝度を個別に制御する制御部と、
     前記点灯輝度の第一輝度分布を示す第一画像と、前記第一画像の平均輝度よりも平均輝度が低い、前記点灯輝度の第二輝度分布を示す第二画像と、を記憶した記憶部と、を備え、
     前記画像生成部は、
      前記温度取得部で取得した前記温度が第一閾値以下の時に、前記第一画像を前記制御部に出力し、
      前記温度取得部が取得した前記温度が前記第一閾値より高い時に、前記温度に応じて前記第一画像および前記第二画像に基づく合成画像を生成し、前記合成画像を前記制御部に出力する、ディレーティング制御を開始する、車両用灯具。
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JP2007055424A (ja) * 2005-08-24 2007-03-08 Toyota Motor Corp 灯具
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