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技術 灯具制御システムおよび制御装置

出願人 株式会社小糸製作所
発明者 山崎真嗣
出願日 2012年8月21日 (8年4ヶ月経過) 出願番号 2012-182389
公開日 2014年3月6日 (6年9ヶ月経過) 公開番号 2014-040140
状態 特許登録済
技術分野 車両の外部照明装置、信号
主要キーワード 横カット 拡大幅 拡大速度 視認性確保 バルブ光源 非照明領域 右前照灯 左前照灯
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (8)

課題

前方車両の相対位置が左右方向に大きく変化するような走行状態においても、前方車両に与えるグレアの抑制と車両前方視認性確保両立を可能とする。

解決手段

車両の前方を走行する前方車両Pが検出されると、当該前方車両Pが非照明領域内に位置するように配光HiSPが制御される。前方車両Pの変位方向および変位速度に係る情報を取得し、当該情報に基づいて、変位方向に位置する非照明領域の端縁LCLと前方車両Pの間隔MLを広げるように配光HiSPを制御する。

概要

背景

この種のシステムとして、ロービームおよびハイビーム照射可能な前照灯と、ハイビームの一部を遮光することにより非照明領域を形成する非照明領域形成部と、カメラ撮像した車両前方の画像に基づいて前方を走行する車両(先行車または対向車)を検出する検出部を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。検出された前方車両が非照明領域内に位置するように非照明領域形成部が制御されることにより、当該前方車両に与えるグレアが抑制される。一方、非照明領域の周囲へのハイビーム照射は維持されるため、周囲の視認性は確保される。

概要

前方車両の相対位置が左右方向に大きく変化するような走行状態においても、前方車両に与えるグレアの抑制と車両前方の視認性確保両立を可能とする。車両の前方を走行する前方車両Pが検出されると、当該前方車両Pが非照明領域内に位置するように配光HiSPが制御される。前方車両Pの変位方向および変位速度に係る情報を取得し、当該情報に基づいて、変位方向に位置する非照明領域の端縁LCLと前方車両Pの間隔MLを広げるように配光HiSPを制御する。

目的

本発明は、前方車両の相対位置が左右方向に大きく変化するような走行状態においても、前方車両に与えるグレアの抑制と車両前方の視認性確保の両立を可能とする技術を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車両の前方を照明する灯具と、前記車両の前方を走行する前方車両を検出する検出部と、前記灯具による照明領域内に非照明領域を形成する非照明領域形成部と、前記検出部により検出された前方車両が前記非照明領域内に位置するように、前記非照明領域形成部を制御する配光制御部と、前記前方車両の変位方向および変位速度に係る情報を取得する情報取得部とを備え、前記配光制御部は、前記情報取得部が取得した前記情報に基づいて、前記変位方向に位置する前記非照明領域の端縁と前記前方車両の間隔を広げるように、前記非照明領域形成部を制御する、灯具制御システム

請求項2

前記配光制御部は、前記変位速度に応じて前記間隔を広げる速度が変化するように、前記非照明領域形成部を制御する、請求項1に記載の灯具制御システム。

請求項3

前記配光制御部は、前記間隔を広げる速度よりも低い速度で前記間隔を元に戻すように、前記非照明領域形成部を制御する、請求項1または2に記載の灯具制御システム。

請求項4

前記情報取得部は、前記車両の外部から前記情報を取得する、請求項1から3のいずれか一項に記載の灯具制御システム。

請求項5

前記検出部は、前記車両の前方の画像を取得するカメラであり、前記情報取得部は、前記画像に基づいて前記情報を取得する、請求項1から4のいずれか一項に記載の灯具制御システム。

請求項6

車両の前方を照明する灯具と、当該灯具による照明領域内に非照明領域を形成する非照明領域形成部とを制御する制御装置であって、前記車両の前方を走行する前方車両を示す信号を取得する信号取得部と、前記信号に基づいて、前記前方車両が前記非照明領域内に位置するように、前記非照明領域形成部を制御する信号を出力する配光制御部と、前記前方車両の変位方向および変位速度に係る情報を取得する情報取得部とを備え、前記配光制御部は、前記情報取得部が取得した前記情報に基づいて、前記変位方向に位置する前記非照明領域の端縁と前記前方車両の間隔を広げるように、前記非照明領域形成部を制御する信号を出力する、制御装置。

技術分野

0001

本発明は、車両の前方を照明する灯具配光を制御するシステムおよび制御装置に関する。

背景技術

0002

この種のシステムとして、ロービームおよびハイビーム照射可能な前照灯と、ハイビームの一部を遮光することにより非照明領域を形成する非照明領域形成部と、カメラ撮像した車両前方の画像に基づいて前方を走行する車両(先行車または対向車)を検出する検出部を備えたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。検出された前方車両が非照明領域内に位置するように非照明領域形成部が制御されることにより、当該前方車両に与えるグレアが抑制される。一方、非照明領域の周囲へのハイビーム照射は維持されるため、周囲の視認性は確保される。

先行技術

0003

特開2011−16505号公報

発明が解決しようとする課題

0004

例えば曲路走行時においては前方車両の相対位置が左右方向に大きく変化するため、当該前方車両が非照明領域外に出てしまうことがある。このような場合、照射が維持されているハイビームの一部によって当該前方車両にグレアを与えてしまう。そこで特許文献1に記載の構成においては、曲路走行を検出すると、左右前照灯の少なくとも一方によるハイビーム照射を行なわないようにしている。換言すると、ハイビームによる照明領域全体を非照明領域としている。この場合、前方車両に与えるグレアの回避は可能であるものの、車両前方の視認性低下は避けられない。

0005

よって本発明は、前方車両の相対位置が左右方向に大きく変化するような走行状態においても、前方車両に与えるグレアの抑制と車両前方の視認性確保両立を可能とする技術を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第1の態様は、灯具制御システムであって、
車両の前方を照明する灯具と、
前記車両の前方を走行する前方車両を検出する検出部と、
前記灯具による照明領域内に非照明領域を形成する非照明領域形成部と、
前記検出部により検出された前方車両が前記非照明領域内に位置するように、前記非照明領域形成部を制御する配光制御部と、
前記前方車両の変位方向および変位速度に係る情報を取得する情報取得部とを備え、
前記配光制御部は、前記情報取得部が取得した前記情報に基づいて、前記変位方向に位置する前記非照明領域の端縁と前記前方車両の間隔を広げるように、前記非照明領域形成部を制御する。

0007

上記の目的を達成するために、本発明がとりうる第2の態様は、車両の前方を照明する灯具と、当該灯具による照明領域内に非照明領域を形成する非照明領域形成部とを制御する制御装置であって、
前記車両の前方を走行する前方車両を示す信号を取得する信号取得部と、
前記信号に基づいて、前記前方車両が前記非照明領域内に位置するように、前記非照明領域形成部を制御する信号を出力する配光制御部と、
前記前方車両の変位方向および変位速度に係る情報を取得する情報取得部とを備え、
前記配光制御部は、前記情報取得部が取得した前記情報に基づいて、前記変位方向に位置する前記非照明領域の端縁と前記前方車両の間隔を広げるように、前記非照明領域形成部を制御する信号を出力する。

0008

このような構成によれば、ある方向への前方車両の変位を検出した場合において、当該変位方向に位置する非照明領域の端縁を前方車両から逃がすように、前方車両と端縁との間隔(クリアランス)が積極的に広げられる。したがって当該間隔を一定に保とうとする従来の追随制御と比較すると、前方車両の非照明領域の端縁に対する裕度マージン)を、制御負荷を抑制しつつ確保することができる。よって前方車両の相対位置が左右方向に大きく変化するような走行状態においても、灯具からの照射光が前方車両にグレアを与える可能性を大幅に低下させることができる。また間隔制御の前後で灯具が形成する照明領域自体は変化しないため、周囲の視認性を損なうこともない。

0009

前記配光制御部は、前記変位速度に応じて前記間隔を広げる速度が変化するように、前記非照明領域形成部を制御する構成としてもよい。

0010

例えば、前方車両の変位速度が大きいほど、間隔を広げる速度を大きくするように制御を行なってもよい。この場合、前方車両の非照明領域の端縁に対する裕度を適切に設定することが可能となる。

0011

前記配光制御部は、前記間隔を広げる速度よりも低い速度で前記間隔を元に戻すように、前記非照明領域形成部を制御する構成としてもよい。

0012

間隔の急速な変化は、運転者に違和感を与えることを避けられない。しかしながら間隔を広げる制御においては、比較的大きな速度で変位する前方車両から非照明領域の端縁を当該変位の方向に逃がし、グレア発生の回避が優先される。一方、比較的緊急度の低い、広げた間隔を元に戻す制御においては、間隔を広げる速度よりも低い速度で間隔を元に戻すことによって、運転手に違和感を生じさせることの回避を可能としている。

0013

前記情報取得部は、前記車両の外部から前記情報を取得する構成としてもよい。

0014

例えば、ナビゲーションシステムが取得するGPS情報や、車車間通信路車間通信により取得される前方の車両や道路状況に係る情報に基づいて、前方車両の変位方向と変位速度を予測することができる。当該予測に基づいて前方車両との間隔を予め広げておくことにより、比較的低い演算処理負荷でより早期の裕度確保が可能となる。

0015

前記検出部は、前記車両の前方の画像を取得するカメラであり、前記情報取得部は、前記画像に基づいて前記情報を取得する構成としてもよい。

0016

このような構成によれば、前方車両の実際の状態が確実に取得できるため、より精度の高い間隔制御が可能となる。

図面の簡単な説明

0017

本発明の一実施形態に係る制御システムを模式的に示す図である。
制御システムを構成する前照灯の内部構成を模式的に示す縦断面図である。
前照灯に搭載されるシェード機構の構成を示す正面図である。
制御システムにより形成される配光パターンの例を模式的に示す図である。
制御システムにより実行される間隔制御処理を説明するための図である。
上記の間隔制御処理を示すフローチャートである。
上記の間隔制御処理を説明するための図である。

実施例

0018

添付の図面を参照しつつ本発明について以下詳細に説明する。なお以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするために縮尺を適宜変更している。

0019

図1に本発明の一実施形態に係る制御システム1が搭載された車両2の全体構成を模式的に示す。本発明の灯具制御システムとしての制御システム1は、統合制御部3、カメラ4、右前照灯5R、左前照灯5L、およびナビゲーションシステム6を備えている。

0020

統合制御部3は、各種演算処理を実行するCPU、各種制御プログラムを格納するROM、データ格納プログラム実行のためのワークエリアとして利用されるRAM等を備え、車両2における様々な制御を実行する。

0021

カメラ4は、例えばCCD(Charged Coupled Device)センサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)センサ等の撮像素子を備え、車両2の左右方向中央部に配置されている。より具体的には、ルームミラーの裏面に配置されて前方を向き、車両前方の画像を撮影する。カメラ4は統合制御部3と通信可能に接続されており、取得した画像データを統合制御部3に送信する。

0022

ナビゲーションシステム6は、車両2の走行位置および方向に係る情報を、周囲の地図情報等とともに取得する、周知のGPS情報取得システムである。ナビゲーションシステム6は統合制御部3と通信可能に接続されており、取得したGPS情報を統合制御部3に送信する。

0023

右前照灯5Rは車両2の前部右寄りに配置され、左前照灯5Lは車両2の前部左寄りに配置される。以降の説明においては、必要に応じて右前照灯5Rと左前照灯5Lを「前照灯5」と総称する。

0024

図2は、右前照灯5Rの内部構造を示す概略断面図である。左前照灯5Lの構造は右前照灯5Rと同等であるため、図示および詳細な説明を省略する。

0025

前照灯5は、車両2の前方を照明するための灯具である。前照灯5は、ハウジング212と、当該ハウジング212に装着されて灯室216を区画形成する透光カバー214とを備えている。灯室216には、光を車両前方方向に照射する灯具ユニット10が収納されている。

0026

灯具ユニット10は、基台11、ハイビーム光源12、ロービーム光源13、ハイビームリフレクタ14、ロービームリフレクタ15、投影レンズ16、シェード機構20、およびスイブル機構30を備えている。

0027

ハイビーム光源12は発光面が下向きに基台11に取り付けられ、ハイビーム光源12からの光は、ハイビーム光源12と対向するように基台11に取り付けられたハイビームリフレクタ14により車両前方に反射される。また、ロービーム光源13は発光面が上を向いた状態で基台11に取り付けられる。ロービーム光源13からの光は、ロービーム光源13と対向するように基台11に取り付けられたロービームリフレクタ15により車両前方に反射される。また、これらハイビームリフレクタ14及びロービームリフレクタ15からの反射光は、凸レンズからなる投影レンズ16を介して灯具の光軸Axに沿って車両前方に投射される。

0028

本実施形態においては、ハイビーム光源12及びロービーム光源13をLEDで構成している。また、ハイビームリフレクタ14及びロービームリフレクタ15は、楕円反射面である。

0029

投影レンズ16の後方焦点F近傍には、ハイビーム光源12及びロービーム光源13の光の一部を遮光可能なシェード機構20が設けられている。シェード機構20としては、図3に示す機構を採用することができる。

0030

シェード機構20は、フレーム21と、DCモーター等のアクチュエータに接続された一対のギアユニット22a、22bと、各ギアユニット22a、22bと噛み合ってフレーム21に回転可能に取り付けられた一対の遮光部材23a、23bと、フレーム21より上方に設けられた固定遮光板24とを備えている。

0031

フレーム21と固定遮光板24との間にはスリットSが形成されており、ハイビーム光源12及びロービーム光源13からの光はスリットSを通過して投影レンズ16に入射される。遮光部材23a,23bの遮光部はスリットSに進入するように回動され、ハイビーム光源12及びロービーム光源13からの光の一部を遮光可能とされている。

0032

図2に示すように、灯具ユニット10の下面には、灯具ユニット10の光軸を左右に回動させるスイブル機構30が設けられている。スイブル機構30は、スイブルアクチュエータ31を備え、その回転軸が灯具ユニット10の基台11の下部に設けられた回転軸受31aに固定されている。スイブルアクチュエータ31は統合制御部3によって制御され、曲路走行時等に灯具ユニット10の光軸Axを左右に旋回させることで、車両の正面以外の領域にも光を照射し、視認性を向上させることができる。

0033

図4の(a)〜(e)は、左右の前照灯5により形成可能な配光パターンを模式的に示す図であり、車両2の前方25mの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示している。

0034

図4の(b)〜(e)に示すように、前照灯5のハイビーム光源12からの光は横カットオフラインCLの上方を照射し、ロービーム光源13からの光は横カットオフラインCLの下方を照射するように構成されている。統合制御部3は、シェード機構20の遮光部材23a、23bの位置を制御することにより、ハイビーム光源12とロービーム光源13から出射される光をどのように遮光するかを制御する。

0035

これにより前照灯5は、車両2の前方の照明可能領域の全てを照明領域とするハイビーム照射モード、横カットオフラインCLより上方かつ左縦カットオフラインLCLの右側の領域を非照明領域とする左側照射モード、横カットオフラインCLより上方かつ右縦カットオフラインRCLの左側の領域を非照明領域とする右側照射モード、および横カットオフラインCLより上方の領域を非照明領域とするロービーム照射モードのいずれかを選択可能とされている。

0036

図4の(a)は、ロービーム配光パターンLoCを示している。この配光パターンでは横カットオフラインCLよりも下方のみが照射されており、市街地走行時等に前方車両や歩行者にグレアを与えないようにしている。この配光パターンは、左右の灯具ユニット10のシェード機構20をロービーム照射モードに設定し、ロービーム光源13のみを点灯し、ハイビーム光源12を消灯することにより得られる。

0037

図4の(b)は、ハイビーム配光パターンHiCを示しており、運転者の前方視界を最大にする配光パターンである。この配光パターンは、左右の灯具ユニット10のシェード機構20をハイビーム照射モードに設定し、ハイビーム光源12及びロービーム光源13を点灯することにより得られる。

0038

図4の(c)は、左側ハイビーム配光パターンHiCLを示している。この配光パターンは、自車線側に先行車や歩行者が存在せず、対向車線側に対向車や歩行者が存在する場合に適しており、運転者の前方視認性を向上させつつ、対向車や対向車線の歩行者にグレアを与えないように配慮したものである。

0039

左側ハイビーム配光パターンHiCLは、左前照灯5Lで形成する左側ハイビーム配光パターンHiLと、右前照灯5Rで形成するロービーム配光パターンLoRとを合成することにより形成される。左側ハイビーム配光パターンHiLは、左前照灯5Lのシェード機構20を左側照射モードに設定し、ハイビーム光源12及びロービーム光源13を点灯することにより形成される。ロービーム配光パターンLoRは、右前照灯5Rのシェード機構20をロービーム照射モードに設定し、ロービーム光源13を点灯することにより形成される。

0040

図4の(d)は、右側ハイビーム配光パターンHiCRを示している。この配光パターンは、自車線側に先行車や歩行者が存在し、対向車線側に対向車や歩行者が存在しない場合に適しており、運転者の前方視認性を向上させつつ、先行車や自車線の歩行者にグレアを与えないように配慮したものである。

0041

右側ハイビーム配光パターンHiCRは、右前照灯5Rで形成する右側ハイビーム配光パターンHiRと、左前照灯5Lで形成するロービーム配光パターンLoLとを合成することにより形成される。右側ハイビーム配光パターンHiRは、右前照灯5Rのシェード機構20を右側照射モードに設定し、ハイビーム光源12及びロービーム光源13を点灯することにより形成される。ロービーム配光パターンLoLは、左前照灯5Lのシェード機構20をロービーム照射モードに設定し、ロービーム光源13を点灯することにより形成される。

0042

図4の(e)は、スプリット配光パターンHiSPを示している。この配光パターンは、自車線側および対向車線側に前方車両や歩行者が検出された場合において、当該前方車両や歩行者に与えるグレアを抑制しつつ、運転者の視認性を高めるためのものである。

0043

スプリット配光パターンHiSPは、左前照灯5Lで形成する左側ハイビーム配光パターンHiLと、右前照灯5Rで形成する右側ハイビーム配光パターンHiRとを合成することにより形成される。左側ハイビーム配光パターンHiLの左縦カットオフラインLCLと右側ハイビーム配光パターンHiRの右縦カットオフラインRCLとの間に非照明領域が形成されている。統合制御部3がスイブル機構30を制御することにより、左右両側の灯具ユニット10の光軸Axを左右方向に旋回させ、検出された前方車両や歩行者が非照明領域内に位置するように、左縦カットオフラインLCLと右縦カットオフラインRCLの位置が調節される。

0044

統合制御部3は、カメラ4が取得した画像に基づいて、車両2の前方を走行する前方車両を検出する。「前方車両」は、自車線の前方を走行する先行車と、対向車線を走行する対向車の双方を含む意味である。すなわち統合制御部3とカメラ4は、本発明の検出部として機能する。またカメラ4が取得した画像は、前方車両を示す信号とみなすことができる。このとき統合制御部3は、当該信号を取得する信号取得部として機能する。

0045

統合制御部3は、前方車両が検出されると、図4の(e)に示すスプリット配光パターンHiSPを形成する。そのために統合制御部3は、図4の(d)に示す右側ハイビーム配光パターンHiRを形成する。具体的には、右前照灯5Rのシェード機構20を制御することにより、右縦カットオフラインRCLの左側を含む非照明領域を右前照灯5Rの照明領域内に形成する。また統合制御部3は、図4の(c)に示す左側ハイビーム配光パターンHiLを形成する。具体的には、左前照灯5Lのシェード機構20を制御することにより、左縦カットオフラインLCLの右側を含む非照明領域を左前照灯5Lの照明領域内に形成する。

0046

そして統合制御部3は、上記のように形成した右側ハイビーム配光パターンHiRと左側ハイビーム配光パターンHiLとを合成することにより、スプリット配光パターンHiSPを形成する。このとき統合制御部3が左右の前照灯5のスイブル機構30を制御し、検出された前方車両が右縦カットオフラインRCLと左縦カットオフラインLCLに挟まれるように、非照明領域の配置を決定する。

0047

すなわち本発明の非照明領域形成部としてのシェード機構20およびスイブル機構30により、前照灯5による照明領域内に非照明領域が形成される。そして本発明の配光制御部としての統合制御部3は、検出された前方車両が非照明領域内に位置するように、スイブル機構30を制御する信号を出力する。

0048

自車両2と前方車両の走行状態に応じて、自車両2に対する前方車両の相対位置は変化する。換言すると、カメラ4が取得する自車両2の前方の画像において、前方車両が左右いずれかの方向に変位する。本発明の情報取得部としての統合制御部3は、カメラ4が取得する当該画像に基づいて、前方車両の変位方向および変位速度(単位時間あたりの変位量)に係る情報を取得する。

0049

そして本発明の配光制御部としての統合制御部3は、当該情報に基づいて、非照明領域の端縁としての右縦カットオフラインRCLまたは左縦カットオフラインLCLと前方車両の間隔を広げるように、スイブル機構30を制御する。

0050

図5および図6を参照しつつ、当該制御についてより詳細に説明する。図5の(a)は、自車両2の前方に先行車Pが検出された状態を示している。統合制御部3は、シェード機構20とスイブル機構30を制御し、右縦カットオフラインRCLと左縦カットオフラインLCLの間に形成される非照明領域内に先行車Pが位置するように配光制御を行なう。ここで先行車Pの左端と左縦カットオフラインLCLとの間隔MLは、初期値としてのML0とされる。先行車Pの右端と右縦カットオフラインRCLの間隔MRは、初期値としてのMR0とされる。

0051

図6のフローチャートに示す間隔制御処理が開始されると、統合制御部3は、先行車Pが左方向に変位しているかを判定する(S11)。図5の(b)は、先行車Pが左曲路に進入した状態を示している。これによりカメラ4が取得する前方の画像内において、先行車Pが左方向に変位する。

0052

この場合のように、先行車Pの左方向への変位が検出されると(S11のY)、統合制御部3は、先行車Pの単位時間あたりの左方向への変位量、すなわち左方向への変位速度VLを演算により求める。例えば、検出された先行車Pにおける基準点の変位をカメラ4が取得する画像の画素数として特定し、当該画素数を当該変位に要した時間で割ることにより、変位速度VLを求めることができる。

0053

次に統合制御部3は、求めた変位速度VLが所定の閾値VTHを上回っているかを判定する(S12)。変位速度VLが閾値VTH以下である場合(S12のN)、統合制御部3は、先行車Pの変位方向に位置する非照明領域の端縁、すなわち左縦カットオフラインLCLと先行車Pの左端との間隔MLが閾値ML1以上であるかを判定する(S13)。

0054

ここで閾値ML1は、閾値VTH以下の速度で変位する先行車Pを非照明領域内に収めるのに十分な裕度を確保しうる程度の値として定められる。間隔MLが閾値ML1未満である場合(S13のN)、間隔MLを幅MA1だけ広げるように、左前照灯5Lのスイブル機構30を制御する(S14)。間隔MLが閾値ML1以上であれば(S13のY)、そのまま処理を続行する。

0055

先行車Pの変位速度VLが閾値VTHを上回る場合(S12のY)、統合制御部3は、先行車Pの変位方向に位置する非照明領域の端縁、すなわち左縦カットオフラインLCLと先行車Pの左端との間隔MLが閾値ML2以上であるかを判定する(S15)。

0056

ここで閾値ML2は、閾値VTHを上回る速度で変位する先行車Pを非照明領域内に収めるのに十分な裕度を確保しうる程度の値として定められる。したがって閾値ML2は、閾値ML1よりも大きな値に設定される。

0057

間隔MLが閾値ML2未満である場合(S15のN)、間隔MLを幅MA2だけ広げるように、左前照灯5Lのスイブル機構30を制御する(S16)。幅MA2は、上記の幅MA1よりも大きな値に設定される。図5の(b)に示す状態では、先行車Pは閾値VTHを上回る速度V2で変位しているので、統合制御部3は、間隔MLを(ML0+MA2)とする。間隔MLが閾値ML2以上であれば(S15のY)、そのまま処理を続行する。

0058

次いで統合制御部3は、先行車Pが右方向に変位しているかを判定する(S17)。上記の場合において先行車Pは左方向に変位しているため(S17のN)、統合制御部3は、先行車Pの変位方向とは逆側に位置する非照明領域の端縁、すなわち右縦カットオフラインRCLと先行車Pの右端との間隔MRが初期値MR0以下であるかを判定する(S18)。

0059

間隔MRが初期値MR0を上回っていると判定された場合(S18のN)、統合制御部3は、間隔MRを幅MBだけ狭めるように、右前照灯5Rのスイブル機構30を制御する(S19)。幅MBの値は、上記の幅MA1の値以下となるように設定される。間隔MRが初期値MR0以下であると判定された場合(S18のY)、そのまま処理が続行される。

0060

図5の(b)においては、先行車Pの左方向への変位に伴って間隔MRは初期値MR0を上回り、間隔MRは、幅MBだけ狭められる。右縦カットオフラインRCLは、先行車Pの変位に追随するように左方向へ変位する。

0061

これをもって一連の間隔制御処理は終了し、再びS11の判定より処理が繰り返される。例えば、図5の(c)に示す状態においては、先行車Pは閾値VTH以下の速度V1で左方向へ変位している(S11のY、S12のN)。よって統合制御部3は、間隔MLをさらに幅MA1だけ広げるように、左前照灯5Lのスイブル機構30を制御する。結果として間隔MLは、(ML0+MA2+MA1)となる。一方、統合制御部3は、間隔MRをさらに幅MBだけ狭めるように、右前照灯5Rのスイブル機構30を制御する。

0062

このように処理が繰り返されることにより、左縦カットオフラインLCLは、先行車Pの左端に対して十分な裕度を確保できる間隔ML1またはML2となるまで左方向に変位する。一方、右縦カットオフラインRCLは、先行車Pの右端との間隔が初期値MR0となるまで、先行車Pの変位に追随して左方向に変位する。

0063

上記の制御処理によれば、先行車Pの左方向への変位を検出した場合において、左縦カットオフラインLCLを先行車Pから逃がすように、先行車Pとの間隔MLを積極的に広げている。したがって当該間隔を一定に保とうとする従来の追随制御と比較すると、先行車Pの左カットオフラインLCLに対する裕度を、制御負荷を抑制しつつ確保することができる。よって左側ハイビームの照射が先行車Pにグレアを与える可能性を大幅に低下させることができる。また間隔制御の前後で左前照灯5Lが形成する左側ハイビーム配光パターンHiL自体は変化しないため、周囲の視認性を損なうこともない。

0064

また上記の制御処理によれば、先行車Pの左方向への変位速度VLが閾値VTHよりも大きい場合は、間隔MLを広げる量を大きくしている。換言すると、先行車Pの変位速度に応じて間隔MLを広げる速度を変化させている。これにより先行車Pの左カットオフラインLCLに対する裕度を適切に設定することが可能となる。

0065

上記の説明は先行車Pが検出された場合を例としているが、車両2の前方に対向車が検出された場合も同様の制御処理が実行される。対向車は先行車と比べて見かけ上の変位速度が大きくなるため、間隔MLを積極的に広げることにより裕度を確保することの効果が顕著となる。すなわち、変位速度の大きな前方車両に対して非照明領域の位置を追随させることができず、当該前方車両が照明領域に進入することによりグレアを与えてしまう可能性を低くすることができる。

0066

図7の(a)と(b)は、先行車Pが図5の(c)に示す左曲路を離脱して、直線路に進入する状況を示している。このとき先行車Pは右方向に変位するため(S11のN)、統合制御部3は、左縦カットオフラインLCLを左方向へ逃がす(間隔MLを広げる)制御は不要と判断し、逆に左縦カットオフラインLCLを右方向へ変位させる(間隔MLを狭める)ように、左前照灯5Lのスイブル機構30を制御する。

0067

具体的には、統合制御部3は、先行車Pの変位方向とは逆側に位置する非照明領域の端縁、すなわち左縦カットオフラインLCLと先行車Pの左端との間隔MLが初期値ML0以下であるかを判定する(S20)。

0068

間隔MLが初期値ML0を上回っていると判定された場合(S20のN)、統合制御部3は、間隔MLを幅MBだけ狭めるように、左前照灯5Lのスイブル機構30を制御する(S21)。図7の(b)に示すように、左縦カットオフラインLCLは、先行車Pの変位に追随するように右方向へ変位する。間隔MLは、(ML−MB)となる。間隔MLが初期値ML0以下であると判定された場合(S20のY)、そのまま処理が続行される。

0069

次いで統合制御部3は、先行車Pが右方向に変位しているかを判定する(S17)。上記の場合において先行車Pは右方向に変位しているため(S17のY)、統合制御部3は、先行車Pの変位速度VRが所定の閾値VTHを上回っているかを判定する(S22)。変位速度VRが閾値VTH以下である場合(S22のN)、統合制御部3は、先行車Pの変位方向に位置する非照明領域の端縁、すなわち右縦カットオフラインRCLと先行車Pの右端との間隔MRが閾値MR1以上であるかを判定する(S23)。

0070

ここで閾値MR1は、閾値VTH以下の速度で変位する先行車Pを非照明領域内に収めるのに十分な裕度を確保しうる程度の値として定められる。間隔MRが閾値MR1未満である場合(S23のN)、間隔MRを幅MA1だけ広げるように、右前照灯5Rのスイブル機構30を制御する(S24)。間隔MRが閾値MR1以上であれば(S23のY)、そのまま処理を続行する。

0071

先行車Pの変位速度VRが閾値VTHを上回る場合(S22のY)、統合制御部3は、先行車Pの変位方向に位置する非照明領域の端縁、すなわち右縦カットオフラインRCLと先行車Pの右端との間隔MRが閾値MR2以上であるかを判定する(S25)。ここで閾値MR2は、閾値VTHを上回る速度で変位する先行車Pを非照明領域内に収めるのに十分な裕度を確保しうる程度の値として定められる。したがって閾値MR2は、閾値MR1よりも大きな値に設定される。

0072

間隔MRが閾値MR2未満である場合(S25のN)、統合制御部3は、間隔MRを幅MA2だけ広げるように、右前照灯5Rのスイブル機構30を制御する(S26)。幅MA2は、上記の幅MA1よりも大きな値に設定される。図7の(a)に示す状態では、先行車Pは閾値VTHを上回る速度V2で変位しており、間隔MRは閾値MR2よりも小さい。したがって統合制御部3は、図7の(b)に示すように、間隔MRを幅MA2だけ広げる制御を行なう。ここで間隔MRが閾値MR2以上であれば(S25のY)、そのまま処理を続行する。

0073

これをもって一連の間隔制御処理は終了し、再びS11の判定より処理が繰り返される。例えば、図7の(c)に示す状態において先行車Pは、直線走行を続けることにより、いずれの方向にも変位していない(S11のN、S17のN)。よって統合制御部3は、間隔ML、MRが各初期値ML0、MR0以下であるかを判定する(S20、S18)。ここでは間隔ML、MRが各初期値ML0、MR0を上回っているとする。

0074

したがって統合制御部3は、間隔MLおよび間隔MRを、それぞれ幅MBだけ狭めるように、左前照灯5Lのスイブル機構30および右前照灯5Rのスイブル機構30を制御する。結果として、左縦カットオフラインLCLは右方向に変位し、間隔MLは(ML−MB−MB)となる。また右縦カットオフ欄RCLは左方向に変位し、間隔MRは幅MBだけ狭められる。

0075

このように処理が繰り返されることにより、右縦カットオフラインRCLは、先行車Pの右端に対して十分な裕度を確保できる間隔MR1またはMR2となるまで左方向に変位する。一方、左縦カットオフラインLCLは、先行車Pの左端との間隔が初期値ML0となるまで、先行車Pの変位に追随して左方向に変位する。

0076

上述のように、間隔を狭める幅MBの値は、間隔を広げる幅MA1の値以下となるように設定されている。左縦カットオフラインLCLの急速な変位は、運転者に違和感を与えることを避けられない。しかしながら間隔MLを広げる制御においては、比較的大きな速度で変位する先行車Pから左縦カットオフラインLCLを当該変位の方向に逃がし、グレア発生の回避が優先される。一方、比較的緊急度の低い、広げた間隔MLを元に戻す制御においては、間隔MLを広げる速度よりも低い速度で間隔MLを元に戻すことによって、運転手に違和感が生じさせることの回避を可能としている。

0077

また図7の(c)を参照して示したように、先行車Pの変位が停止したと判定された場合、先行車Pの変位方向に位置する非照明領域の端縁、すなわち右縦カットオフラインRCLも先行車Pの右端との間隔MRが初期値MR0に近づく方向に変位する。すなわち先行車Pの変位に係る裕度を確保する必要がない条件下においては、間隔MRを最小限とすることによって前方の視認性を向上させることができる。この処理は左縦カットオフラインLCLについても同様である。

0078

例えば前方に先行車と対向車が検出され、それらがそれぞれ左方向と右方向に変位して見える状態も想定される。このような場合は、S11の判定およびS17の判定の双方においてYとなり、先行車の左端と左縦カットオフラインLCLの間隔MLを広げる制御と、対向車の右端と右縦カットオフラインRCLの間隔MRを広げる制御の双方が実行されることとなる。

0079

上記の実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであって、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく変更・改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは明らかである。

0080

統合制御部3は、必ずしもカメラ4が取得した車両前方の画像に基づいて前方車両の変位方向および変位速度に係る情報を取得することを要しない。情報取得部としての統合制御部3は、車両2の外部から当該情報を取得する構成とすることもできる。

0081

例えば、ナビゲーションシステム6が取得するGPS情報に基づいて、前方車両の変位方向と変位速度を予測することができる。具体的には、自車両の前方に大きな左曲路が存在することが地図情報に基づいて判断された場合、先行車は比較的大きな変位速度を伴って左方向に変位することが予想される。統合制御部3は、当該判断に基づいて左縦カットオフラインLCLを予め左方向に変位させる制御を行なうことにより、先行車の左方向への変位に対する裕度を予め確保しておくことができる。

0082

また前方車両の位置や前方の道路状態に係る情報を、車車間通信や路車間通信を通じて取得することによって前方車両の変位方向および変位速度に係る情報を取得し、縦カットオフラインを予め変位させておくこともできる。

0083

これらの予測制御においては、カメラ4によって取得される実際の前方車両の状態に基づいて行なう制御と比較して精度の低下は避けられないものの、比較的低い演算処理負荷でより早期の裕度確保が可能となる。

0084

比較的演算処理負荷の低い上述の予想制御と、カメラ4が取得する前方の画像に基づいて行なわれる、より精度の高い制御とを相補的に用いることもできる。例えば、地図情報に基づいて前方に左曲路が存在することが認識され、左縦カットオフラインLCLを左方向に変位させる制御が行なわれた状態において、カメラ4が取得する前方の画像内を右方向に変位する対向車の存在が検出された場合などは、予測制御をキャンセルし、右縦カットオフラインRCLを右方向に変位させて当該対向車との間隔MRを広げる制御に切り替えることもできる。このような相補的手法によれば、通常時は演算処理負荷を抑制しつつ、グレア発生を確実に抑制しうる制御を必要に応じて行なうことができる。

0085

非照明領域の端縁と前方車両の間隔を広げる制御における拡大幅は、必ずしも上記のMA1とMA2のように2段階に設定されることを要しない。制御負荷の許容範囲内において、変位速度に係る複数の閾値を定め、3段階以上の拡大幅を設定してもよい。また前方車両の変位速度と間隔の拡大幅(拡大速度)の関係を関数として予め保持し、前方車両の変位速度に応じて拡大幅を連続的に変化させる構成としてもよい。

0086

前照灯5のハイビーム光源12とロービーム光源13は、LEDに限定されるものではない。レーザダイオード有機EL素子等の半導体発光素子を用いてもよく、ハロゲンランプやHID(High Intensity Discharge)ランプなど周知のバルブ光源を用いてもよい。

0087

また少なくともハイビーム光源12は、複数の半導体発光素子を配列したアレイ光源を用いることができる。この場合、個々の半導体発光素子に対応する複数の部分領域により照明可能領域が形成され、個々の半導体発光素子の点消灯を制御することにより当該照明可能領域内に照明領域と非照明領域が形成される。このようなアレイ光源を用い、検出した先行車が非照明領域に含まれるように半導体発光素子の点消灯を行なう、いわゆる電子スイブル制御にも本発明を適用することができる。

0088

この場合、点灯された半導体発光素子に対応する照明領域と消灯された半導体発光素子に対応する非照明領域の境界に縦カットオフラインが形成される。ある方向への前方車両の変位が検出された場合は、当該変位方向に位置する縦カットオフラインと前方車両の間隔が広がるように、消灯される半導体発光素子を定めればよい。

0089

前方車両を検出するための手段は、カメラ4に限られない。前方車両の左右端部を検出するためにレーダセンサ等を用いてもよい。

0090

以上の説明における前方車両の「左端」および「右端」という表現は、車体の端縁や左右のテールランプ等、前方車両の左右端部を特徴づけることのできる、あらゆる対象を含みうる意味で用いている。

0091

統合制御部3により実現される、本発明の検出部、情報取得部、および配光制御部としての機能の少なくとも一部は、前照灯ユニット5内に配置された図示しない灯具制御モジュールにより分担される構成としてもよい。

0092

1:制御システム、2:車両、3:統合制御部、4:カメラ、5R:右前照灯、5L:左前照灯、6:ナビゲーションシステム、20:シェード機構、30:スイブル機構、HiSP:スプリット配光パターン、LCL:左縦カットオフライン、ML:左縦カットオフラインと先行車の左端部との間隔、P:先行車、RCL:右縦カットオフライン

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