JP4305548B2 - ライト制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、ヘッドライトの光軸の向きを制御するライト制御装置に関する。

従来、先行車両の運転者が自車両のヘッドライトによって幻惑されないようにするために、自車両に対して先行して走行する先行車両との車間距離を検出し、検出した車間距離に応じて、ヘッドライトの光軸の向き（光軸の角度）を制御するライト制御装置が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
国際公開第２００１／０７０５３８号パンフレット

上記ライト制御装置においては、車間距離が短くなるとヘッドライトの光軸の向きを下向きに制御し、車間距離が長くなるとヘッドライトの光軸の向きを上向きに制御するのであるが、そのアルゴリズムが明確には開示されていない。

よって、上記ライト制御装置においては、ヘッドライトの照射角度を上向きにしすぎることにより、当該車両のヘッドライトによって先行車両の運転者を幻惑してしまったり、ヘッドライトの照射角度を下向きにしすぎることにより、当該車両のヘッドライトの照射範囲と先行車両との間にヘッドライトによって照らされない領域（当該車両からは暗くて見えない領域）が存在したりする虞がある。

そこで、ヘッドライトの光軸の角度を制御するライト制御装置において、ヘッドライトの照射角度を適切に制御することによって先行車両の運転者を幻惑したり先行車両との間にヘッドライトによって照らされない領域ができてしまったりすることを防止できるようにすることを本発明の目的とする。

かかる目的を達成するために成された請求項１に記載のライト制御装置においては、角度演算手段が、車間距離検出手段により検出された車間距離（車間距離情報に基づく車間距離）だけ前方に隔てた位置における予め設定された所定高さの照射目標に対してヘッドライトの光軸を向けるときの角度を演算する。そして、角度指令手段が、光軸角度変更手段に対して、角度演算手段により演算された角度にヘッドライトの光軸の向きを変更させる。

即ち、本発明のライト制御装置においては、車間距離に応じてヘッドライトの光軸の角度を設定するのであるが、特に、車間距離が変化したとしても、車間距離だけ隔てた位置において、車間距離によっては高さが変化しない所定高さの照射目標を設定し、この照射目標に対して光軸が向くように、角度を設定するのである。

従って、このようなライト制御装置によれば、車間距離に応じてヘッドライトの光軸の向きを適切に制御することができるので、先行車両の運転者を幻惑したり先行車両との間にヘッドライトによって照らされない領域ができてしまったりすることを防止することができる。
また、本発明においては、車間距離検出手段の出力を平均化する平均化手段と、当該車両の走行状態を検出し、該走行状態が予め設定された複数の走行シーンの何れに該当するかを判定することによって、当該車両が走行する走行シーンを検出するシーン検出手段と、当該車両が走行する走行シーンに応じて、前記平均化手段が前記車間距離検出手段の出力を平均化する作動に制限を課す第１制限手段と、を備え、前記車間距離情報取得手段は、前記平均化手段を介して車間距離情報を取得する。
このようなライト制御装置によれば、車間距離検出手段の出力を平均化し、この平均化された出力に基づいて光軸の向きを変更することができるので、光軸の向きが頻繁に大きく変更されることを防止することができる。よって、光軸が小刻みに振動することも防止することができる。また、平均化手段を設けることによって、車間距離検出手段に対するノイズを除去することができる。
なお、平均化手段の具体的な構成としては、例えば、ハードウェアのとしての所定の時定数を有するＣＲ回路を備えた構成や、ソフトウェアとしての波形処理を実施する構成等を採用することができる。
また、このようなライト制御装置によれば、走行シーンによっては平均化手段の作動に制限を課すことができるので、平均化手段を作動させる場合と比較して、光軸の向きを速やかに変更することができる。つまり、走行シーンに応じて光軸の向きを変更する際の応答性の改善を図ることができる。

なお、本発明においてヘッドライトとは、車両の進行方向を照らす照明装置を示す。また、本発明において、角度演算手段による演算の際に利用される照射目標の高さは、路面の高さやヘッドライトの設置高さを基準に設定されていればよい。

ところで、請求項１に記載のライト制御装置においては、請求項２に記載のように、 前記シーン検出手段は、当該車両が前記対向車両とすれ違ったことを検出するすれ違い検出手段を備え、前記第１制限手段は、前記すれ違い検出手段によって当該車両が前記対向車両とすれ違ったことが検出された場合に、前記平均化手段の作動に制限を課すようにしてもよい。
次に請求項１または請求項２に記載のライト制御装置においては、請求項３に記載のように、車両の移動速度を検出する車速検出手段から車速情報を取得する車速情報取得手段と、角度演算手段の作動前に、検出された車速（車速情報に基づく車速）に応じて照射目標の高さを変更する目標変更手段と、を備えていてもよい。

このようなライト制御装置によれば、車両の移動速度によってヘッドライトによる照射範囲を前後に変更することができる。
特に、請求項３に記載のライト制御装置において、目標変更手段は、請求項４に記載のように、車速が遅くなるにつれて照射目標の高さをより低く変更し、車速が速くなるにつれて照射目標の高さをより高く変更するようにしてもよい。

このようなライト制御装置によれば、車速が遅くなるにつれて車両から近い領域をヘッドライトの照射範囲とし、車速が速くなるにつれて車両から遠い領域をヘッドライトの照射範囲とするので、当該車両の運転者の視線に合わせて照射範囲を変更することができる。

また、請求項１〜請求項４の何れかに記載のライト制御装置においては、請求項５に記載のように、車両が走行する走行シーンに応じて、光軸角度変更手段、角度演算手段、或いは角度指令手段による作動に制限を課す第２制限手段、を備えていてもよい。

このようなライト制御装置によれば、走行シーンによっては不要となる光軸の制御を抑制することができる。

また、請求項１〜請求項５の何れかに記載のライト制御装置において、角度指令手段は、請求項６に記載のように、ヘッドライトの光軸の向きを下向きに変更するにつれて、光軸角度変更手段に対して、ヘッドライトにおける照射範囲を、車両の進行方向の左右方向に変更させるようにしてもよい。

このようなライト制御装置によれば、例えば、車両が速度を落として旋回する際に、予めヘッドライトの照射範囲を左右方向に変更しておくことができるので、車両が旋回を開始する前に周囲の状況を把握し易くすることができる。

以下に本発明にかかる実施の形態を図面と共に説明する。
［第１実施形態］
［本実施形態の構成］
図１は本発明が適用されたライト制御装置１の概略構成を示すブロック図である。また、図２はヘッドライト２０の要部構成を示す断面図である。

このライト制御装置１は、例えば乗用車等の車両に搭載された装置であって、図１に示すように、通信プロトコルＣＡＮ(Controller Area Network)によって通信が実施されるＣＡＮ通信線３を介して接続されたレベリング演算部１０、傾きセンサ１５、車速センサ１７（車速検出手段）、および車間距離検出装置１９（車間距離検出手段）を備えている。また、レベリング演算部１０は、通信プロトコルＬＩＮ(Local Interconnect Network)によって通信が実施されるＬＩＮ通信線５にも接続されており、このＬＩＮ通信線５はヘッドライト２０（光軸角度変更手段）に接続されている。

傾きセンサ１５は、車両の前後にそれぞれ備えられた周知の車高センサによる検出結果の差分に基づいて、車両における前後方向の傾きを検出し、該検出結果をＣＡＮ通信線３を介してレベリング演算部１０に送信する。

車速センサ１７は、周知の車速センサであって、車速（当該車両の移動速度）の検出結果をＣＡＮ通信線３を介してレベリング演算部１０に送信する。
車間距離検出装置１９は、車両の前方を撮像するカメラ４１からの撮像画像を入力し、この撮像画像を画像処理することにより、当該車両の前方を当該車両と同方向に走行する先行車両や、当該車両と対向して走行する対向車両までの車間距離を検出し、該検出結果をＣＡＮ通信線３を介してレベリング演算部１０に送信する。

車間距離検出装置１９が実施する具体的な処理としては、例えば、撮像画像中から先行車両や対向車両におけるヘッドライトまたはテールライトを検出し、撮像画像中におけるヘッドライトまたはテールライトの鉛直方向位置に応じて車間距離を決定する手法を採用することができる。また、撮像画像中から一対のヘッドライトまたはテールライトを検出した場合には、この一対のライト同士の間隔に基づいて車間距離を決定する手法を採用することもできる。

なお、本実施形態においては、車間距離検出装置１９として、カメラ４１による撮像画像を画像処理する構成を採用したが、例えば、レーダやソナー等の電磁波や音波を用いた構成を採用してもよい。

レベリング演算部１０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた周知のマイコンとして構成されており、傾きセンサ１５、車速センサ１７、および車間距離検出装置１９による検出結果を、ＣＡＮ通信線３を介して受信し、該受信した検出結果に応じて、ヘッドライト２０のランプ３１（図２参照）の光軸（以下、単に「光軸」ともいう。）が向けられるべき角度（照射角度）を決定する処理を実施する。

そして、レベリング演算部１０は、この決定した照射角度に実際の光軸が向けられるように、照射角度を指定した制御指令を、ＬＩＮ通信線５を介してヘッドライト２０に対して送信する。なお、この制御指令に含まれる照射角度の情報としては、鉛直方向（車両の進行方向に対して前後方向）における角度の情報と、鉛直方向とは直交する水平方向（車両の進行方向に対して左右方向）における角度の情報とが含まれる。

また、レベリング演算部１０にて決定される照射角度は、予め設定された角度（例えば、鉛直方向においては路面に対して平行になる角度。水平方向においては車両の進行方向正面方向の角度）を基準角度として、この基準角度からの角度差を示す値となる。

ここで、ヘッドライト２０は、周知の車両のように、車両の前方における左右２箇所に配置されており、レベリング演算部１０による制御指令は、これら左右のヘッドライト２０に対して送信される。なお、図１においては、これら左右のヘッドライト２０のうち、一方のヘッドライト２０のみを図示する。また、各ヘッドライト２０がランプ３１（図２参照）を点灯させる構成については図示を省略する。

各ヘッドライト２０は、それぞれ、図１に示すように、制御部２１と、鉛直方向制御モータ２３と、水平方向制御モータ２５とを備えている。
また、各ヘッドライト２０は、制御部２１および各種モータ２３，２５に加えて、図２に示すように、ランプ３１と、そのランプ３１を固定し、ランプ３１からの光を反射させるリフレタ３２と、そのリフレタ３２を円弧矢印方向に揺動自在に支持する一方の支持部３３と、リフレタ３２を支持すると共に可動自在な他方の可動部３４と、を備えている。

鉛直方向制御モータ２３は、制御部２１からの制御信号に応じて、可動部３４を鉛直方向に駆動する。この駆動によってランプ３１による光軸は鉛直方向に移動させられることになる。

水平方向制御モータ２５は、ランプ３１、リフレタ３２、支持部３３、可動部３４、および鉛直方向制御モータ２３が一体化された組立体を、鉛直方向とは直交する水平方向に駆動する（この機構をスイブル機構という。）。この駆動によってランプ３１による光軸は水平方向に移動させられることになる。

制御部２１は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えた周知のマイコンとして構成されており、レベリング演算部１０による制御指令に基づいて、鉛直方向制御モータ２３、および水平方向制御モータ２５を駆動させる。つまり、制御部２１は、レベリング演算部１０による制御指令に含まれる照射角度の情報に基づいて、基準角度に対する現在の光軸の角度と、制御指令に含まれる照射角度との角度差を演算し、この角度差をゼロにするための制御信号を各種モータ２３，２５に送信する。この処理により、実際の光軸の角度がレベリング演算部１０による制御指令通りに変更される。

ここで、レベリング演算部１０による照射角度を演算する手法について図３および図４を用いて説明する。図３は照射目標に対して鉛直方向の照射角度を設定する手法を示す説明図である。また、図４はこの手法による作用を示す説明図である。なお、水平方向の照射角度を設定する手法については、後に詳述する。

本実施形態においてレベリング演算部１０は、車間距離にかかわらず、ヘッドライト２０の取付位置ｈ［ｍ］（換言すれば自車両の位置における路面）からの高さ一定になるよう鉛直方向における照射目標を設定し、この照射目標を通過する光軸の角度を演算する。なお、ここでの照射目標は、車両の正面に位置するものとする。

具体的には、図３に示すように、光軸の角度の勾配（光軸が通過する仮想的な傾斜面において水平方向の単位長さに対する鉛直方向の長さ（高さ）を百分率で示した値）Ａ［％］（例えば、−１．５％）、基準となる車間距離ＴＢＤ［ｍ］（例えば、１０ｍ）を予め設定しておき、車間距離にかかわらず、その車間距離におけるヘッドライト２０の取付位置ｈから０．０１・Ａ・ＴＢＤ［ｍ］だけ下方の位置を照射目標（target）に設定する。つまり、照射目標の高さは、路面から、ｈ＋０．０１・Ａ・ＴＢＤ［ｍ］の高さの点に設定される。

ここで、例えば、車間距離がＸ［ｍ］である場合には、照射目標の高さは、ｈ＋０．０１・Ａ・ＴＢＤ［ｍ］のままであるが、照射目標の水平位置が当該車両からＸ［ｍ］隔てた位置に変更される。このときには、光軸の勾配Ｙ［％］を新たに設定する必要がある。

このように、光軸の勾配Ｙ［％］を設定する際には、車間距離Ｘ［ｍ］における照射目標の高さである、ｈ＋０．０１・Ｘ・Ｙ（Ｙ＜０）［ｍ］と、車間距離ＴＢＤ［ｍ］における照射目標の高さである、ｈ＋０．０１・Ａ・ＴＢＤ［ｍ］とが一致するように制御するので、
ｈ＋０．０１・Ａ・ＴＢＤ＝ｈ＋０．０１・Ｘ・Ｙ …（１）
が成り立つように光軸の勾配Ｙを設定すればよい。

なお、ヘッドライト２０の取付位置ｈを基準にすると、
０．０１・Ａ・ＴＢＤ＝０．０１・Ｘ・Ｙ …（２）
となる。つまり、上記（１）式または（２）式をＹについて解くと、
Ｙ＝ＴＢＤ・Ａ／Ｘ［％］ …（３）
となる。

このように光軸の勾配Ｙ［％］を決定すると、レベリング演算部１０は、光軸の勾配Ｙを目標となる鉛直方向の照射角度として指定した制御指令をヘッドライト２０に対して送信することになる。

なお、鉛直方向の照射角度（光軸の勾配Ｙ［％］）は、度数法や弧度法による値に変換した上でヘッドライト２０に対して送信してもよい。例えば、勾配Ｙを度数法に変換する場合には、下記の変換式を用いればよい。
Ｙ［ｄｅｇ］＝ｔａｎ^-1（Ｙ［％］／１００） …（４）
また、各種モータ２３，２５がステッピングモータとして構成されている場合には、レベリング演算部１０は、ヘッドライト２０の制御部２１が各種モータ２３，２５に制御信号を送信する際のステップ数を演算するようにしてもよい。この場合には、上記（４）式の右辺を、単位ステップ当たりの制御角度で除算すればよい。

このようにレベリング演算部１０が光軸の角度Ｙを制御するようにすれば、図４に示すように、当該車両（ヘッドライト２０）から先行車両１００ａまでの距離（車間距離）がＡ［ｍ］である場合、先行車両１００ｂまでの距離がＢ［ｍ］である場合、および先行車両１００ｃまでの距離がＣ［ｍ］である場合であっても、照射目標（target［Ａ］〜［Ｃ］）の高さは変化しないようにすることができる。

なお、照射目標の高さは、図４からの明らかなように、一般的な乗用車におけるリヤガラスの位置よりも低い高さに設定される。
ところで、ライト制御装置１においては、上記に述べたように、車間距離（光軸の角度Ｙ［％］の値）に応じて、水平方向に光軸を移動させる機能を有する。そこで、この機能の詳細について図５を用いて説明する。図５は、水平方向に光軸を移動させる機能を示す説明図である。

各ヘッドライト２０は、上述したようにスイブル機構を備えているため、図５（ａ）に示すように、水平方向において、各ヘッドライト２０が車両の中心とは反対側に光軸を移動させることができる。つまり、車両の中心よりも右側に配置されたヘッドライト２０は、車両の正面から所定のスイブル角Ｗｍａｘ［ｄｅｇ］を限界値として右側に光軸を移動させることができ、車両の中心よりも左側に配置されたヘッドライト２０は、車両の正面から所定のスイブル角−Ｗｍａｘ［ｄｅｇ］を限界値として左側に光軸を移動させることができるように構成されている。

なお、図５においては、光軸を車両の右側に移動させる際の所定のスイブル角Ｗ［ｄｅｇ］の大きさを「正」と定義する。また、レベリング演算部１０がスイブル角Ｗの制御を実施する際には、左右のヘッドライト２０におけるスイブル角Ｗの絶対値が等しくなるように制御するものとする。

このような構成のライト制御装置１において、レベリング演算部１０は、図５（ｂ）に示すように、光軸の角度Ｙ［％］の値が所定の値α（例えば、−１．２％）以上の場合には、各ヘッドライト２０の光軸を正面に向けたまま（つまりスイブル角Ｗ＝０）にする。

そして、レベリング演算部１０は、光軸の角度Ｙ［％］の値が所定の値β（例えば、−１．５％。ただしβ＜α）以上、所定の値α未満の場合には、光軸の角度Ｙ［％］の値が小さくなるにつれて、スイブル角Ｗの絶対値が連続的に大きくなるように制御量を設定する。即ち、車間距離が狭くなるにつれて、スイブル角Ｗの絶対値を大きくし、車両の前方左右の広い範囲をヘッドライト２０により照らすようにする。

さらに、レベリング演算部１０は、光軸の角度Ｙ［％］の値が所定の値β未満の場合には、光軸の角度Ｙ［％］の値が小さくなるにつれて、スイブル角Ｗの絶対値が最大値（右側のヘッドライト２０ではＷ＝Ｗｍａｘ、左側のヘッドライト２０ではＷ＝−Ｗｍａｘ）になるように制御量を設定する。即ち、光軸の角度Ｙ［％］の値が所定の値β未満の場合には、車両の前方左右の最も広い範囲をヘッドライト２０により照らされることになる。

なお、レベリング演算部１０は、上記のようにスイブル角Ｗを決定すると、このスイブル角Ｗを水平方向の照射角度として指定した制御指令をヘッドライト２０に対して送信する。

さて、本実施形態のライト制御装置１においては、基本的には車間距離が変化しても照射目標の高さを変化させないようにするのであるが、車速と車間距離との組み合わせによっては設定モードを切り替え、この際、基準となる光軸の勾配Ａ［％］を変化させる。具体的には、例えば、設定モードとしては、タウンモード、標準モード、モータウェイモード１、およびモータウェイモード２が予め設けられており、タウンモードではＡ＝−１．５［％］、標準モードではＡ＝−１．２［％］、モータウェイモード１ではＡ＝−１．１［％］、モータウェイモード２ではＡ＝−１．０［％］に設定する。

このように設定モードが変更されると、照射目標（target）の高さが変更され、車間距離に応じて新たな照射目標（target）の高さを維持するように光軸の角度が設定されることになる。

［本実施形態における処理の詳細］
ここで、ライト制御装置１において、上記のように各種設定モードを切り替えながら適切に光軸の角度を設定する処理について図６を用いて説明する。図６は、レベリング演算部１０が実行するレベリング制御処理を示すフローチャートである。なお、初期状態においては、上記設定モードは標準モードに設定されているものとする。

レベリング制御処理は、例えば図示しないイグニッションがＯＮ状態にされると開始される処理であって、まず、車間距離検出装置１９から先行車両または対向車両までの車間距離および車速センサ１７から車速を取得する（Ｓ１１０、Ｓ１２０）。そして、現在のモードが何れの設定モードに設定されているかを判定する（Ｓ１３０）。

現在のモードがタウンモードに設定されていれば（Ｓ１３０：タウンモード）、Ｓ１４０以下の処理を実施し、現在のモードが標準モードに設定されていれば（Ｓ１３０：標準モード）、Ｓ２１０以下の処理を実施する。また、現在のモードがモータウェイモード１に設定されていれば（Ｓ１３０：モータウェイモード１）、Ｓ３１０以下の処理を実施し、現在のモードがモータウェイモード２に設定されていれば（Ｓ１３０：モータウェイモード２）、Ｓ４１０以下の処理を実施する。

現在のモードがタウンモードに設定されている場合には、取得した車速が６５ｋｍ／ｈ以下であるか否か（Ｓ１４０）、および車間距離が９０ｍ以下であるか否か（Ｓ１５０）を判定し、両方の処理で肯定判定されれば（Ｓ１４０：ＹＥＳ，Ｓ１５０：ＹＥＳ）、設定モードをそのままのモード（タウンモード）に設定し（Ｓ１６０）、Ｓ４６０以下の処理に移行する。また、何れかの処理で否定判定されれば（Ｓ１４０：ＮＯ、またはＳ１４０：ＹＥＳ，Ｓ１５０：ＮＯ）、設定モードを標準モードに変更し（Ｓ１７０）、Ｓ４６０以下の処理に移行する。

次に、現在のモードが標準モードに設定されている場合には、取得した車速が５５ｋｍ／ｈ以下であるか否かであるかを判定する（Ｓ２１０）。車速が５５ｋｍ／ｈ以下である場合には（Ｓ２１０：ＹＥＳ）、取得した車間距離が７０ｍ以下であるか否かを判定する（Ｓ２２０）。

車間距離が７０ｍ以下であれば（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、設定モードをタウンモード１に変更し（Ｓ２３０）、Ｓ４６０以下の処理に移行する。また、車間距離が７０ｍ以下でなければ（Ｓ２２０：ＮＯ）、設定モードをそのままのモード（標準モード）に設定し（Ｓ２７０）、Ｓ４６０以下の処理に移行する。

一方、Ｓ２１０にて車速が５５ｋｍ／ｈ以下でない場合には（Ｓ２１０：ＮＯ）、車速が９５ｋｍ／ｈ以上であるか否か（Ｓ２４０）、および車間距離が１１０ｍ以上であるか否か（Ｓ２５０）を判定し、両方の処理で肯定判定されれば（Ｓ２４０：ＹＥＳ，Ｓ２５０：ＹＥＳ）、設定モードをモータウェイモード１に変更し（Ｓ２６０）、Ｓ４６０以下の処理に移行する。また、何れかの処理で否定判定されれば（Ｓ２４０：ＮＯ、またはＳ２４０：ＹＥＳ，Ｓ２５０：ＮＯ）、設定モードをそのままのモード（標準モード）に設定し（Ｓ２７０）、Ｓ４６０以下の処理に移行する。

次に、現在のモードがモータウェイモード１に設定されている場合には、取得した車速が８５ｋｍ／ｈ以下であるか否かであるかを判定する（Ｓ３１０）。車速が８５ｋｍ／ｈ以下である場合には（Ｓ３１０：ＹＥＳ）、取得した車間距離が９０ｍ以下であるか否かを判定する（Ｓ３２０）。

車間距離が９０ｍ以下であれば（Ｓ３２０：ＹＥＳ）、設定モードを標準モードに変更し（Ｓ３３０）、Ｓ４６０以下の処理に移行する。また、車間距離が９０ｍ以下でなければ（Ｓ３２０：ＮＯ）、設定モードをそのままのモード（モータウェイモード１）に設定し（Ｓ３７０）、Ｓ４６０以下の処理に移行する。

一方、Ｓ３１０にて車速が８５ｋｍ／ｈ以下でない場合には（Ｓ３１０：ＮＯ）、車速が１１５ｋｍ／ｈ以上であるか否か（Ｓ３４０）、および車間距離が１１０ｍ以上であるか否か（Ｓ３５０）を判定し、両方の処理で肯定判定されれば（Ｓ３４０：ＹＥＳ，Ｓ３５０：ＹＥＳ）、設定モードをモータウェイモード２に変更し（Ｓ３６０）、Ｓ４６０以下の処理に移行する。また、何れかの処理で否定判定されれば（Ｓ３４０：ＮＯ、またはＳ３４０：ＹＥＳ，Ｓ３５０：ＮＯ）、設定モードをそのままのモード（モータウェイモード１）に設定し（Ｓ３７０）、Ｓ４６０以下の処理に移行する。

次に、現在のモードがモータウェイモード２に設定されている場合には、取得した車速が１０５ｋｍ／ｈ以下であるか否か（Ｓ４１０）、および車間距離が９０ｍ以下であるか否か（Ｓ４２０）を判定し、両方の処理で肯定判定されれば（Ｓ４１０：ＹＥＳ，Ｓ４２０：ＹＥＳ）、設定モードをモータウェイモード１に変更し（Ｓ４３０）、Ｓ４６０以下の処理に移行する。また、何れかの処理で否定判定されれば（Ｓ４１０：ＮＯ、またはＳ４１０：ＹＥＳ，Ｓ４２０：ＮＯ）、設定モードをそのままのモード（モータウェイモード２）に設定し（Ｓ４４０）、Ｓ４６０以下の処理に移行する。

次に、Ｓ４６０以下の処理では、本処理で設定された設定モードに応じて、前述のように基準となる光軸の勾配Ａを変更することによって、照射目標の高さを設定し（Ｓ４６０：目標変更手段）、この照射目標をヘッドライト２０による光軸が通過するように、鉛直方向の光軸の勾配Ｙを演算する（Ｓ４７０：角度演算手段）。なお、この処理の際に、スイブル角Ｗも、図５（ｂ）に示すグラフに基づいて設定する。

そして、ヘッドライト２０による光軸の勾配Ｙおよびスイブル角Ｗに変更する制御信号を、ヘッドライト２０の制御部２１に対して送信し（Ｓ４８０：角度指令手段）、レベリング制御処理を終了する。

［本実施形態による作用および効果］
以上のように詳述したライト制御装置１においては、レベリング演算部１０が、車間距離検出装置１９により検出された車間距離だけ前方に隔てた位置における予め設定された所定高さの照射目標に対してヘッドライトの光軸を向けるときの照射角度を演算する。そして、レベリング演算部１０は、演算した照射角度にヘッドライト２０の光軸の向きを変更させる制御指令を送信する。

従って、このようなライト制御装置１によれば、車間距離によっては高さが変化しない所定高さの照射目標を設定し、この照射目標に対して光軸が向くように、照射角度を設定することによって、車間距離に応じてヘッドライトの光軸の向きを適切に制御することができるので、先行車両の運転者を幻惑したり先行車両との間にヘッドライトによって照らされない領域ができてしまったりすることを防止することができる。

また、レベリング演算部１０は、ヘッドライトの光軸の角度を演算する前に、検出された車速に応じて照射目標の高さを変更する。具体的には、レベリング演算部１０は、車速が遅くなるにつれて照射目標の高さをより低く変更し、車速が速くなるにつれて照射目標の高さをより高く変更する。

従って、このようなライト制御装置１によれば、車両の移動速度によってヘッドライトによる照射範囲を前後に変更することができる。また、このようなライト制御装置１によれば、車速が遅くなるにつれて車両から近い領域をヘッドライトの照射範囲とし、車速が速くなるにつれて車両から遠い領域をヘッドライトの照射範囲とするので、当該車両の運転者の視線に合わせて照射範囲を変更することができる。

なお、このように照射目標の高さを変更する際における、この高さの変更量は、先行車両の運転者を幻惑したり先行車両との間にヘッドライトによって照らされない領域ができてしまったりすることがない程度の大きさに設定される。

加えて、レベリング演算部１０は、ヘッドライトの光軸の向きを下向きに変更するにつれて、ヘッドライト２０に対して、ヘッドライトにおける照射範囲を、車両の進行方向の左右方向に変更させる。

従って、このようなライト制御装置１によれば、例えば、車両が速度を落として旋回する際に、予めヘッドライトの照射範囲を左右方向に変更しておくことができるので、車両が旋回を開始する前に周囲の状況を把握し易くすることができる。

［第２実施形態］
次に、別形態のライト制御装置２について説明する。本実施形態（第２実施形態）では、第１実施形態のライト制御装置１と異なる箇所のみを詳述し、第１実施形態のライト制御装置１と同様の箇所については、同一の符号を付して説明を省略する。
［本実施形態の構成］
まず、ライト制御装置２の構成について図７を用いて説明する。図７は第２実施形態のライト制御装置２の概略構成を示すブロック図である。

第２実施形態のライト制御装置２においては、第１実施形態のライト制御装置１の構成に加えて、ナビゲーション装置４３（以下、ナビゲーション４３という。）、ヨーレートセンサ４５、舵角センサ４７、光源種別検出装置５１、走行レーン検出装置５３を備えている。これらはＣＡＮ通信線３に接続されており、光源種別検出装置５１および走行レーン検出装置５３に関しては、カメラ４１にも接続されている。

ナビゲーション４３は、車両の現在地を検出し、その現在地を、内部に保持する地図データ上に表示させる周知のナビゲーション装置である。特に、地図データとしては、道路の種別の情報（高速道路、繁華街、住宅街、郊外など）や、車線数の情報等を含む道路情報が記録おり、ナビゲーション４３は、ＣＡＮ通信線３を介してこれらの道路情報の要求を受けると、要求された情報をＣＡＮ通信線３を介して送信する。

ヨーレートセンサ４５は、車両の旋回角速度（ヨーレート）を検出するセンサである。ヨーレートセンサ４５からは、車両のヨーレートに応じた信号が出力される。
舵角センサ４７は、車両における操舵輪の変位（操舵角）を検出する。具体的には、操舵輪の変位に換えて、ステアリングの回転による変位を検出するようにしてもよい。

光源種別検出装置５１は、カメラ４１による撮像画像、車速、ヨーレート等に基づいて、カメラ４１による撮像画像中における光源の種別を判別する。なお、この処理の詳細については後に述べる。

走行シーン検出装置５３は、ナビゲーション４３から車線数の情報を取得するとともに、カメラ４１による撮像画像に対して白線認識等の画像処理をすることにより、これらの結果に基づいて、自車両が何れの車線（レーン）を走行しているかを検出する。

なお、光源種別検出装置５１および走行レーン検出装置５３は、車間距離検出装置１９と同様に、自装置による検出結果をＣＡＮ通信線３を介してレベリング演算部１０に送信するよう構成されている。

［本実施形態における処理の詳細］
次に、本実施形態におけるレベリング制御処理について図８および図９を用いて説明する。図８はレベリング演算部１０が実行する第２実施形態のレベリング制御処理を示すフローチャートである。また、図９はレベリング制御処理のうちモード判定処理を示すフローチャートである。

なお、レベリング演算部１０は、後述する追い越しモードに設定されてからの時間を計時するタイマ機能を有する。また、本実施形態のレベリング制御処理においても、例えば図示しないイグニッションがＯＮ状態にされると開始される処理であるが、第１実施形態のレベリング制御処理と比較して、より高度にモード判定を実施するようにしている。

また、本実施形態のレベリング制御処理においては、車間距離の検出結果を平均化（フィルタリング）する機能も備えている。
即ち、本処理においては、まず、モード判定処理を実施する（Ｓ５１０：シーン検出手段）。このモード判定処理では、図９に示すように、Ｓ７１０〜Ｓ７７０の処理にて、車両の走行状態を検出する。具体的には、車間距離検出装置１９から先行車両または対向車両までの車間距離を取得し（Ｓ７１０）、車速センサ１７から車速を取得する（Ｓ７２０）。

また、舵角センサ４７から操舵輪の舵角を取得し（Ｓ７３０）、ヨーレートセンサ４５からヨーレートを取得する（Ｓ７４０）。さらに、光源種別検出装置５１から光源種別を取得し（Ｓ７５０）、走行レーン検出装置５３から走行レーンを取得し（Ｓ７６０）、ナビゲーション４３から道路情報（特に、道路の種別の情報）を取得する（Ｓ７７０）。

そして、取得した光源種別の情報（位置の情報を含む）と、走行レーンの情報とに基づいて、光源が存在する車線（位置）を検出する（Ｓ７７５）。
続いて、Ｓ７８０〜Ｓ９００の処理では、取得した走行状態に基づいて、自車両の走行状態が予め設定された複数の走行シーンの何れに該当するかを判定する。具体的には、まず、舵角またはヨーレートが予めそれぞれに対して設定された旋回閾値以上であるか否かを判定し（Ｓ７８０）、舵角またはヨーレートの何れかが旋回閾値以上であれば（Ｓ７８０：ＹＥＳ）、旋回中であるものとして旋回モードに設定する（Ｓ７９０）。

また、舵角およびヨーレートが旋回閾値未満であれば（Ｓ７８０：ＮＯ）、前回検出した光源の位置が右車線であって、光源種別がヘッドライトであって、かつ今回は光源を検出していないか否かを判定する（Ｓ８００）。これらの条件を満たせば（Ｓ８００：ＹＥＳ）、自車両が他車両とすれ違いを行っているものとして、すれ違いモードと判定する（Ｓ８１０）。

また、これらの条件を満たさなければ（Ｓ８００：ＮＯ）、前回検出した光源の位置が左車線であって、光源種別がテールライトであって、かつ今回は光源を検出していないか、或いは、今回は光源を検出していない状態であって、かつ追い越しモードになってから３秒間以内であるか否かを判定する（Ｓ８２０）。これらの条件を満たせば（Ｓ８２０：ＹＥＳ）、自車両が他車両の追い越しを行っているものとして、追い越しモードと判定する（Ｓ８３０）。

また、これらの条件を満たさなければ（Ｓ８２０：ＮＯ）、今回検出した光源の位置が当該車両の車線と同一車線であって、光源種別がテールライトであって、かつ車速が予め設定された車速閾値未満であるか否かを判定する（Ｓ８４０）。これらの条件を満たせば（Ｓ８４０：ＹＥＳ）、停車モードと判定する（Ｓ８５０）。

また、これらの条件を満たさなければ（Ｓ８４０：ＮＯ）、道路の種別の情報が高速道路または車速が車速閾値以上であって、かつ車間距離が予め設定された距離閾値以上であるか否かを判定する（Ｓ８６０）。これらの条件を満たせば（Ｓ８６０：ＹＥＳ）、モータウェイモードと判定する（Ｓ８７０）。

また、これらの条件を満たさなければ（Ｓ８６０：ＮＯ）、道路の種別の情報が繁華街または車速が車速閾値未満であって、かつ車間距離が予め設定された距離閾値未満であるか否かを判定する（Ｓ８８０）。これらの条件を満たせば（Ｓ８８０：ＹＥＳ）、タウンモードと判定する（Ｓ８９０）。

また、これらの条件を満たさなければ（Ｓ８８０：ＮＯ）、通常モードと判定する（Ｓ９００）。このように、何れかのモードに設定されれば、モード判定処理を終了する。
モード判定処理が終了すると、図８に戻り、車間距離検出装置１９から車間距離を取得し（Ｓ５２０）、車間距離のフィルタリングを行う（Ｓ５３０：平均化手段）。具体的には、車間距離検出装置１９から過去１秒分の車間距離を取得し、これらの車間距離を平均化する処理を実施する。

この処理によって、ノイズ等の影響により瞬間的に車間距離を検出できなくなった場合においても、光軸が振動することを防止できるようにしている。
続いて、現在のモードが何れの設定モードに設定されているかを判定する（Ｓ５４０）。旋回モードに設定されていれば（Ｓ５４０：旋回モード）、光軸の角度（鉛直方向の角度のみ）を保持するよう設定する（Ｓ５５０：第２制限手段）。つまり、旋回モードの場合には、鉛直方向における光軸の角度を調整する機能に制限を加える。

すれ違いモードに設定されていれば（Ｓ５４０：すれ違いモード）、フィルタをリセットする（Ｓ５６０：第１制限手段）。即ち、過去１秒分の車間距離の履歴を削除し、現在の車間距離のみに基づいて光軸の角度を演算できるように設定する。このようにすることによって、光軸の角度を変更する際の応答性を向上できるようになる。

追い越しモードに設定されていれば（Ｓ５４０：追い越しモード）、旋回モードと同様に、光軸の角度（鉛直方向の角度のみ）を保持するよう設定する（Ｓ５７０：第２制限手段）。

停車モードに設定されていれば（Ｓ５４０：停車モード）、光軸を下端で停止させるよう設定する（Ｓ５８０：第２制限手段）。具体的には、例えば、光軸の勾配Ｙ［％］を、Ｙ＝−２．０［％］に設定する。

モータウェイモードに設定されていれば（Ｓ５４０：モータウェイモード）、基準となる光軸の勾配Ａを、例えばＡ＝−１．０［％］に変更することによって、照射目標の高さを設定し（Ｓ５９０：目標変更手段）、この照射目標をヘッドライト２０による光軸が通過するように、鉛直方向の光軸の勾配Ｙを演算する（Ｓ６００：角度演算手段）。

タウンモードに設定されていれば（Ｓ５４０：タウンモード）、基準となる光軸の勾配Ａを、例えばＡ＝−１．５［％］に変更することによって、照射目標の高さを設定し（Ｓ６１０：目標変更手段）、Ｓ６００と同様にして鉛直方向の光軸の勾配Ｙを演算する（Ｓ６２０：角度演算手段）。

通常モードに設定されていれば（Ｓ５４０：通常モード）、基準となる光軸の勾配Ａを、例えばＡ＝−１．２［％］に変更することによって、照射目標の高さを設定し（Ｓ６１０：目標変更手段）、Ｓ６００と同様にして鉛直方向の光軸の勾配Ｙを演算する（Ｓ６２０：角度演算手段）。

Ｓ５５０〜Ｓ５８０、Ｓ６００、Ｓ６２０、Ｓ６４０のうちの何れかの処理が終了すると、ヘッドライト２０による光軸の勾配Ｙおよびスイブル角Ｗに変更する制御信号を、ヘッドライト２０の制御部２１に対して送信し（Ｓ６５０：角度指令手段）、レベリング制御処理を終了する。

ここで、光源種別検出装置５１によって光源の種別を判定する処理について図１０を用いて説明する。図１０は光源種別検出装置５１が実行する光源種別判定処理を示すフローチャートである。

光源種別判定処理においては、レベリング制御処理と同様に、例えば図示しないイグニッションがＯＮ状態にされると開始される処理であって、まず、カメラ４１からの撮像画像を取得し（Ｓ１０１０）、車速センサ１７から車速を取得する（Ｓ１０２０）。また、ヨーレートセンサ４５からヨーレートを取得する（Ｓ１０３０）。

そして、撮像画像から光源を切り出す処理を実施する（Ｓ１０４０）。具体的には、撮像画像を画像処理することによって、予め設定された明度閾値以上の領域を切り出し、この切り出した領域の形状が、光源であると認められる形状（予めパターンとして記録された形状に類似する形状）であるか否かによって光源であるか否かを判別する。

続いて、撮像画像に光源があるか否かを判定する（Ｓ１０４５）。撮像画像に光源がなければ（Ｓ１０４５：ＮＯ）、直ちに光源種別判定処理を終了する。
また、撮像画像に光源があれば（Ｓ１０４５：ＹＥＳ）、車速やヨーレートを鑑みて、撮像画像中の光源の移動と、自車両の挙動とが一致しているか否かを判定する（Ｓ１０５０）。これらが一致していれば（Ｓ１０５０：ＹＥＳ）、光源が街路灯等の固定物であるものとしてＲＡＭ等のメモリに記録し（Ｓ１０６０）、光源種別判定処理を終了する。

一方、撮像画像中の光源の移動と、自車両の挙動とが一致していなければ（Ｓ１０５０：ＮＯ）、光源がペアで動いているか否かを判定する（Ｓ１０７０）。光源がペアで動いていなければ（Ｓ１０７０：ＮＯ）、光源がバイクや片方のライトが故障した車両であるものとしてＲＡＭ等のメモリに記録し（Ｓ１０８０）、光源種別判定処理を終了する。

光源がペアで動いていれば（Ｓ１０７０：ＹＥＳ）、この光源の明度が予め設定されたライト判定閾値（明度閾値よりは低い明度に設定されている。）以上であるか否かを判定する（Ｓ１０９０）。この光源の明度がライト判定閾値以上であれば（Ｓ１０９０：ＹＥＳ）、光源が車両のヘッドライトであるものとしてＲＡＭ等のメモリに記録し（Ｓ１１００）、光源種別判定処理を終了する。

また、この光源の明度がライト判定閾値未満であれば（Ｓ１０９０：ＮＯ）光源が車両のテールライトであるものしてＲＡＭ等のメモリに記録し（Ｓ１１１０）、光源種別判定処理を終了する。

この処理によって、光源の種別を判別することができる。
［本実施形態による作用および効果］
以上のように詳述したライト制御装置２においてレベリング演算部１０は、車間距離検出装置１９の出力を平均化する。そして、レベリング演算部１０は、平均化された車間距離情報を利用する。

従って、このようなライト制御装置２によれば、車間距離の検出結果を平均化し、この平均化された出力に基づいて光軸の向きを変更することができるので、光軸の向きが頻繁に大きく変更されることを防止することができる。よって、光軸が小刻みに振動することも防止することができる。また、レベリング演算部１０によって、車間距離を測定する際のノイズを除去することができる。

さらに、レベリング演算部１０は、自車両の走行状態を検出し、走行状態が予め設定された複数の走行シーンの何れに該当するかを判定することによって、車両が走行する走行シーンを検出する。そして、車両が走行する走行シーンに応じて、車間距離検出装置１９の出力を平均化する処理に制限を課している。

従って、このようなライト制御装置２によれば、走行シーンによっては車間距離検出装置１９の出力を平均化する処理に制限を課すことができるので、光軸の向きを速やかに変更することができる。つまり、光軸の向きを変更する際の応答性の改善を図ることができる。

また、レベリング演算部１０は、車両が走行する走行シーンに応じて、光軸の角度を調節する機能に制限を課している。
従って、このようなライト制御装置によれば、走行シーンによっては不要となる光軸の制御を抑制することができる。

［その他の実施形態］
本発明の実施の形態は、上記の実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採りうる。

例えば、上記実施形態においては、照射目標の高さを設定する際に、ヘッドライトの高さ、または自車両の位置における路面の高さを基準に設定するようにしたが、先行車両または対向車両の位置における路面の高さが検出できる場合には、この路面からの高さを基準に設定してもよい。

また、本実施形態においては、レベリング演算部１０が基準角度から角度差を表す照射角度（絶対角度）を演算し、ヘッドライト２０の制御部２１が、基準角度に対する現在の光軸の角度と、制御指令に含まれる照射角度との角度差（相対角度）の演算をするようにしたが、レベリング演算部１０が、上記絶対角度および相対角度の演算をするようにしてもよい。この場合には、制御部２１で相対速度についての演算を実施する必要が無くなるので、制御部２１の構成を簡素化することができる。

さらに、本実施形態においては、車両の振動等によるヘッドライト２０の取付位置の高さの変化については特に考慮していないが、この取付位置の高さの変化を考慮して照射目標の高さを設定してもよい。なお、この場合において取付位置の高さの変化を検出するには、傾きセンサ１５による検出結果、ホイールベースの長さ、および前輪からヘッドライト２０までの距離の各種情報を用いればよい。

また、上記の説明においては、レベリング演算部１０が上下（鉛直）方向および左右（スイブル）方向の光軸の角度を演算したが、レベリング演算部１０は上下方向の角度のみを演算し、左右方向の角度を演算するスイブル演算部を本発明でいう角度演算手段として設けてもよい。

さらに、上記第２実施形態においては、レベリング演算部１０が車間距離検出装置１９の出力を平均化する処理を実施したが、第１実施形態においてもこの構成を適用することができる。また、上記構成においては、ソフトウェアによる波形処理として、車間距離検出装置１９の出力を平均化するようにしたが、例えば、所定の時定数を有するＣＲ回路によるハードウェアによって上記機能を代用することもできる。

本発明が適用された第１実施形態のライト制御装置の概略構成を示すブロック図である。 ヘッドライトの要部構成を示す断面図である。 照射目標に対して光軸の角度を設定する手法を示す説明図である。 この手法による作用を示す説明図である。 水平方向に光軸を移動させる機能を示す説明図である。 第１実施形態のレベリング制御処理を示すフローチャートである。 第２実施形態のライト制御装置の概略構成を示すブロック図である。 第２実施形態のレベリング制御処理を示すフローチャートである。 レベリング制御処理のうちモード判定処理を示すフローチャートである。 光源種別判定処理を示すフローチャートである。

符号の説明

１，２…ライト制御装置、３…ＣＡＮ通信線、５…ＬＩＮ通信線、１０…レベリング演算部、１５…傾きセンサ、１７…車速センサ、１９…車間距離検出装置、２０…ヘッドライト、２１…制御部、２３…鉛直方向制御モータ、２５…水平方向制御モータ、３１…ランプ、３２…リフレタ、３３…支持部、３４…可動部、４１…カメラ、４３…ナビゲーション、４５…ヨーレートセンサ、４７…舵角センサ、５１…光源種別検出装置、５３…走行レーン検出装置、１００ａ〜１００ｃ…先行車両。

Claims (6)

1. 車両におけるヘッドライトの光軸の向きを調節するライト制御装置であって、
   外部指令に応じて設定される所定の角度にヘッドライトの光軸の向きを変更する光軸角度変更手段と、
   当該車両の前方を先行して走行する先行車両または当該車両に対向して走行する対向車両との車間距離を検出する車間距離検出手段から車間距離情報を取得する車間距離情報取得手段と、
   当該車両から前記車間距離情報に基づく車間距離だけ前方に隔てた位置における予め設定された所定高さの照射目標に対して前記ヘッドライトの光軸を向けるときの角度を演算する角度演算手段と、
   前記光軸角度変更手段に対して、前記角度演算手段により演算された角度に当該ヘッドライトの光軸の向きを変更させる角度指令手段と、
   前記車間距離検出手段の出力を平均化する平均化手段と、
   当該車両の走行状態を検出し、該走行状態が予め設定された複数の走行シーンの何れに該当するかを判定することによって、当該車両が走行する走行シーンを検出するシーン検出手段と、
   当該車両が走行する走行シーンに応じて、前記平均化手段が前記車間距離検出手段の出力を平均化する作動に制限を課す第１制限手段と、
   を備え、
   前記車間距離情報取得手段は、前記平均化手段を介して車間距離情報を取得すること
   を特徴とするライト制御装置。
2. 前記シーン検出手段は、当該車両が前記対向車両とすれ違ったことを検出するすれ違い検出手段を備え、
   前記第１制限手段は、前記すれ違い検出手段によって当該車両が前記対向車両とすれ違ったことが検出された場合に、前記平均化手段の作動に制限を課すこと
   を特徴とする請求項１に記載のライト制御装置。
3. 当該車両の移動速度を検出する車速検出手段から車速情報を取得する車速情報取得手段と、
   前記角度演算手段の作動前に、前記車速情報に基づく車速に応じて前記照射目標の高さを変更する目標変更手段と、
   を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のライト制御装置。
4. 前記目標変更手段は、前記車速情報に基づく車速が遅くなるにつれて前記照射目標の高さをより低く変更し、前記車速検出手段により検出された車速が速くなるにつれて前記照射目標の高さをより高く変更すること
   を特徴とする請求項３に記載のライト制御装置。
5. 当該車両が走行する走行シーンに応じて、光軸角度変更手段、角度演算手段、或いは角度指令手段による作動に制限を課す第２制限手段、
   を備えたことを特徴とする請求項１〜請求項４の何れかに記載のライト制御装置。
6. 前記角度指令手段は、当該ヘッドライトの光軸の向きを下向きに変更するにつれて、前記光軸角度変更手段に対して、前記ヘッドライトにおける照射範囲を、当該車両の進行方向の左右方向に変更させること
   を特徴とする請求項１〜請求項５の何れかに記載のライト制御装置。