JP5331803B2 - 前照灯エーミングシステム - Google Patents

Description

本発明は、前照灯エーミングシステム、特に前照灯装置のエーミングを自動で行う前照灯エーミングシステムに関する。

一般に、車輌用前照灯装置は、車体に組付ける際、或いは検査時等において、光軸の向き調整であるエーミング調整が行われる。このエーミング調整を例えば車両用前照灯装置を車体に組み付けるときに実施する場合、まず、生産ライン上に配置されたエーミング検査装置の正面に前照灯装置を組み付けた車両を対峙させる。そして、例えば４個の車輪を圧迫装置で圧迫して車両を生産ライン上の規定の位置に固定して、その状態でエーミング検査装置の検査スクリーン上に前照灯装置の光を照射させる。前照灯装置の照射により検査スクリーン上に形成される配光パターンのうち、特徴となる部分、例えばカットオフラインのエルボ点と検査スクリーン上に予め車種に対応して形成されている基準点とが一致するように前照灯装置の取付姿勢の調整を行う。この取付姿勢の調整は、例えば、検査作業員が前照灯装置の内部に配置される灯具ユニットのブラケットを車幅左右方向や車両上下方向（前傾／後傾方向）に揺動させることにより行う。例えば灯具ユニットのブラケットに設けられた左右一対の調整ネジの一方を車両前後方向に進退させれば、灯具ユニットを車幅左右方向に揺動させることができる。また、一対の調整ネジを同量だけ車両前後方向に進退させれば、灯具ユニットを車両上下方向（前傾／後傾方向）に揺動させることができる。

ところで、エーミング調整が最適点より上向きに調整された場合、対向車や歩行者に対して不快感を伴う眩しさ、いわゆるグレアを与えてしまう場合がある。逆にエーミング調整が最適点より下向きに調整された場合、運転者に対する照射領域の低下を招く原因になる場合がある。そのため、検査作業員によるエーミング検査の精度を向上すると共に効率を向上させる目的で、例えば、特許文献１〜特許文献３に開示されているように様々な検査装置の提案が行われている。

特開平４−１４２４３９号公報 特開平４−２５７４１号公報 特開平６−２７３２７４号公報

しかし、従来のエーミング検査時の最終的な調整作業は、検査作業員が検査スクリーン上でエルボ点の位置と基準点の位置とを目視により比較して、そのズレ量を認識して灯具ユニットに備えられた調整ネジを調整することによって実施されていた。その結果、検査作業員ごとの調整技能熟練度のばらつきや日々の調整感覚のズレなどが原因となり、エーミング調整の結果にばらつきが生じるという問題があった。

そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、前照灯装置のエーミングを検査作業員による調整作業を伴うことなく自動で行うことのできる前照灯エーミングシステムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の前照灯エーミングシステムでは、車両前方へ光を照射可能なランプユニットと、前記ランプユニットの光軸を車両上下方向または車両左右方向の少なくとも一方に変位させる光軸変位ユニットと、前記ランプユニットによりエーミング用スクリーンへ照射された配光パターン中の注目領域と当該注目領域と対応すべき車両前方の基準領域との偏差を示す情報を取得する情報取得部と、前記情報取得部で取得した偏差を用いて前記基準領域に前記注目領域が対応するように前記ランプユニットの光軸を前記光軸変位ユニットの駆動により変位させる変位制御部と、を含むことを特徴とする。

ランプユニットは、車両前方の所定位置に設定されたスクリーン上に光を照射する。情報取得部は、ランプユニットにより照射される配光パターン中の注目領域と当該注目領域と対応すべき車両前方の基準領域との偏差を示す情報を取得する。この場合、情報取得部は、例えば前照灯装置に内蔵されて偏差を示す情報を直接取得するものでもよい。また、車両側に搭載された装置により偏差を示す情報を取得して、その情報のみを取得するものでもよい。この場合、車両側に搭載される装置は、本システムで使用する偏差を示す情報のみを取得する装置でもよいし、本システムで使用する情報の他に別のシステムで用いる情報を取得するものでもよい。変位制御部は、情報取得部で取得した偏差を用いてランプユニットの光軸を光軸変位ユニットの駆動により変位させて基準領域に注目領域が対応するようにエーミング調整を実行する。

この態様によれば、情報取得部で取得した偏差を示す情報に基づき光軸変位ユニットが基準領域に注目領域が対応するように自動で調整を行うので、前照灯装置のエーミングを検査作業員の調整能力や調整感覚に頼ることなく実施することが可能になる。その結果、人為的調整ばらつきの排除が可能になり、エーミング調整の高精度化及び調整状態の安定化を実現することができる。

また、上記態様において、前記注目領域は、前記配光パターンのカットオフライン上に定めた注目点であり、前記基準領域は、前記車両の前方に投影されて前記注目点に対応すべき基準点であってもよい。カットオフラインは配光パターンにおける明暗境界となるので、当該カットオフライン上に注目点を設定することにより注目点の認識が容易になり車両の前方に投影された基準点との対応付けを容易にできる。その結果、エーミング調整を迅速かつ正確に行うことができる。

また、上記態様において、前記注目点を定めたカットオフラインは、少なくとも一部を強調処理した配光パターンであるエーミング用配光パターンにより形成してもよい。注目点を定めたカットオフラインは、実際の車両運行時に用いるカットオフラインと同じ形状でもよいし異なる形状でもよい。同じ形状の場合、カットオフラインを形成するシェードの位置を調整してカットオフラインのエッジの明確化を行うようにしてもよい。異なる形状とする場合は、エーミング専用のシェードを用いるようにしてもよい。この場合、専用シェードには注目点を検出しやすいように直角形状部分や鋭角形状部分を形成してもよいし、基準点を含む垂直線と平行になる垂直直線部分を形成してもよい。この態様によれば、注目点の認識が容易になると共に、基準点との対応付けを容易にできる。その結果、エーミング調整を迅速かつ高精度に行うことができる。

また、上記態様において、前記注目領域は、前記配光パターンを撮像して得られた画像の輝度分布における最大輝度領域であり、前記基準領域は、前記車両の前方に投影されて前記最大輝度領域に対応すべき対応領域としてもよい。例えば、配光パターンを撮影装置により撮像して得られた画像から輝度分布が得られる。ランプユニットが単光源の場合、その輝度分布は光源の位置、すなわち光軸の位置に対応する位置が最も高くなる。この最高輝度の部分を注目領域とすることにより、例えばカットオフラインの形状に起因して注目領域の検出が困難な場合やカットオフラインが形成されないハイビーム仕様の前照灯装置の場合でも容易に注目領域と基準領域の対応付けができる。その結果、エーミング調整を迅速かつ正確に行うことができる。

また、上記態様において、前記光軸変位ユニットは、前記光軸を車両左右方向に変位させるように前記ランプユニットを回動自在に支持する回動軸と、当該回動軸を車両前後方向に傾斜させて前記光軸を車両上下方向に変位させる軸傾斜機構を備えるものでもよい。この態様によれば、ランプユニットを支持する回動軸を回転させることにより光軸を車幅左右方向へ変位させることができる。また、同じ回動軸を車両前方に傾斜させることにより光軸を下側に変位させることができる。同様に回動軸を車両後方に傾斜させることにより光軸を上側に変位させることができる。この場合、実際に駆動する軸が１軸とすることができるので、駆動誤差を最小限にとどめることができる。その結果、エーミング調整の誤差低減に大きく寄与できる。

また、上記態様において、前記ランプユニットの光軸に近接配置された撮影装置を含んで構成されてもよい。撮影装置をランプユニットの光軸の近傍に配置することによりランプユニットの光軸と撮影装置の撮影中心軸との角度を小さくすることができる。その結果、注目領域と基準領域との偏差を示す情報に撮影角度に起因する誤差が含まれることを軽減することができる。その結果、偏差算出時の処理の簡略化に寄与できると共に、偏差を示す情報の信頼性向上に寄与することができて、エーミング調整の高精度化を容易に実現できる。

本発明の前照灯エーミングシステムによれば、前照灯装置のエーミングを検査作業員による調整作業を伴うことなく自動で行い、エーミング調整の高精度化及び調整状態の安定化を実現することができる。

本実施形態の前照灯エーミングシステムに適用可能な車両用前照灯装置の概略構成を説明する構成図である。 本実施形態の前照灯エーミングシステムに適用可能な車両用前照灯装置のアクチュエータの内部構造を説明する説明図である。 本実施形態の前照灯エーミングシステムを実現するための最小構成を説明する説明図である。 前照灯エーミングシステムを搭載する車両によるエーミング調整の様子を説明する説明図である。 車両の左右の車両用前照灯装置の点灯によって合成されるロービーム用配光パターン及び片方の車両用前照灯装置の点灯により形成されるロービーム用配光パターンの一例を示している。 エーミング調整で専用に使用するエーミング用配光パターンの形状を説明する説明図である。 ハイビーム用配光パターンを撮影装置で撮影した場合に得られる画像情報の輝度分布を模式的に示す説明図である。 他の態様の前照灯エーミングシステムの構成概念図が示されている。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。

本実施形態の前照灯エーミングシステムは、ランプユニットと、当該ランプユニットの光軸を変位させる光軸変位ユニットと、光軸調整に必要な情報を取得する情報取得部と、光軸変位ユニットを制御する変位制御部を含んで構成されている。前照灯エーミングシステムの変位制御部は、情報取得部で取得した情報を用いて光軸変位ユニットを制御してランプユニットの姿勢を変化させる。つまり、本実施形態の前照灯エーミングシステムは、車両内の構成を用いて自動でランプユニットのエーミングを自己完結的に行う。

図１は、本実施形態の前照灯エーミングシステムに適用可能な車両用前照灯装置１０の概略構成を説明する構成図である。

図１に示す車両用前照灯装置１０は、２灯式のいわゆる配光可変式前照灯と呼ばれる車両用前照灯装置である。車両用前照灯装置１０は、車両前方方向に開口部を有するランプボディ１２とランプボディ１２の開口部を覆う透明カバー１４で形成される灯室１６を有する。灯室１６には、光を車両前方方向に照射するランプユニット１８が車両上下方向及び車幅左右方向に揺動自在に収納されている。また、ランプボディ１２の下面には、ランプユニット１８を車両上下方向及び車幅左右方向に揺動させる光軸変位ユニットとして機能するアクチュエータ２０が配置されている。

ランプユニット１８は、バルブ２２とリフレクタ２４と回転シェード２６と投影レンズ２８を含んで構成されている。遮光部材として機能する回転シェード２６は、外形の一部が軸方向に切り欠かれた切欠部２６ａを有する円筒形状であり、モータ３０などの駆動機構により回転駆動される。回転シェード２６は回転状態に応じてリフレクタ２４で反射したバルブ２２の光の一部を遮り、投影レンズ２８を介して車両前方に照射する。その結果、光軸上に存在する回転シェード２６の稜線形状に応じたロービーム用配光パターンを形成する。また、光軸上に切欠部２６ａが位置するように回転シェード２６を回転させることにより、リフレクタ２４で反射したバルブ２２からの光は回転シェード２６により遮られることなく投影レンズ２８を介して車両前方に照射される。その結果、ハイビーム用配光パターンを形成する。なお、回転シェード２６の切欠部２６ａ以外の外周面上には複数種類の稜線形状を形成可能である。例えば、通常時に利用するロービーム用配光パターンの他に、両端部分に形状的特徴を有するロービーム用配光パターンや中央部分に形状的特徴部分を有するロービーム用配光パターンを形成するようにしてもよい。

なお、後述するが、本実施形態においてエーミング調整を行う場合に、エーミング用配光パターンを用いる場合には、回転シェード２６の外形の一部にエーミング用配光パターンを形成するエーミング用稜線部を設けてもよい。また、回転シェード２６に代えて板状シェードを用いてもよい。

ランプユニット１８の上端部にはランプボディ１２の内壁面と結合するためのボディ結合部３２が形成されている。また、ランプユニット１８の下端部にはアクチュエータ２０と結合するためのアクチュエータ結合部３４が形成されている。

ボディ結合部３２は、例えば自在継手の一種である玉継手３６の一部を構成する球体とすることができる。ランプボディ１２の内壁面には玉継手３６の一部を構成するランプユニット結合部３８が形成されている。したがって、ランプユニット１８は玉継手３６によってランプボディ１２の内壁面に吊り下げ支持される。その結果、ランプユニット１８は車幅左右方向及び車両上下方向の任意の方向に光軸を向けることができる。

アクチュエータ結合部３４は、断面凹形状の筒状部材で内壁面に軸方向のスプライン溝が複数形成され、アクチュエータ２０の出力軸４０に形成された対応するスプラインと噛合する。アクチュエータ２０の内部には、後述するが出力軸４０を回転させる回転駆動源と、出力軸４０を車両前後方向（矢印ＡＢ方向）に変位させる平行駆動源が収納されている。その結果、出力軸４０が回転すれば、玉継手３６を回転軸としてランプユニット１８を車幅左方向または右方向に揺動させてランプユニット１８の光軸を対応する方向に向けることができる。また、出力軸４０が車両前方向（矢印Ａ方向）に変位すれば、玉継手３６を支点としてランプユニット１８が後倒してランプユニット１８の光軸を車両上方へ向けることができる。同様に、出力軸４０が車両後方向（矢印Ｂ方向）に変位すれば、玉継手３６を支点としてランプユニット１８が前倒してランプユニット１８の光軸を車両下方へ向けることができる。なお、ランプユニット１８の車幅左右方向及び車両上下方向（前傾／後傾方向）の移動を許容する構造であれば、玉継手３６に代えて他の接続構造、例えば板ばね構造やコイルばね構造を採用してもよい。

アクチュエータ２０はランプボディ１２の下面に配置されている。そして、出力軸４０がランプボディ１２の下面の一部に形成された挿通孔４２を介してランプユニット１８のアクチュエータ結合部３４と接続している。前述したように出力軸４０は回転すると共に車両前後方向に移動するので、挿通孔４２は例えば車両前後方向に伸びる長孔形状とすることができる。

このように構成される車両用前照灯装置１０によれば、運転者が手動操作によりランプユニット１８の光軸を任意の方向に調整することができる。また、車両のノーズダイブやノーズアップを検出するセンサや車高センサ、加減速センサ等からの情報に基づき自動でランプユニット１８の光軸を上下方向（前傾／後傾方向）に調整することもできる。同様に舵角センサや横加速度センサなどからの情報に基づきランプユニット１８の光軸を車幅左右方向にスイブルさせることができる。

なお、図１は、アクチュエータ２０やバルブ２２、モータ３０の制御部や配線部の図示は省略している。

図２は、アクチュエータ２０の内部構造を説明する説明図である。

アクチュエータ２０のケース４４の内部には、スライダ４６が車両前後方向である矢印Ａ，Ｂ方向に移動自在に支持されている。また、スライダ４６は、両端に一対のセクタギア４８を有すると共に略中央部に出力軸４０が植設されたギアプレート５０を回動自在に支持している。

ケース４４の内部には後述するＥＣＵ７４によって回転量と方向が制御されるモータ５２ａ，５２ｂが配置されている。モータ５２ａ，５２ｂの各出力軸にはそれぞれ駆動ギア５４が固定され、当該駆動ギア５４が伝達ギア５６と噛合している。伝達ギア５６には同軸にウオームギア５８が配置されている。ケース４４内部には、一対の筒状ギア６０ａ,６０ｂが回転自在に車両前後方向に延設されている。筒状ギア６０ａ,６０ｂの外周面の一部にはヘリカルギア６２が形成され、伝達ギア５６と共に回転するウオームギア５８と噛合している。筒状ギア６０ａ,６０ｂの内壁には螺溝が形成され、その螺溝が当該筒状ギア６０ａ,６０ｂに収納されたネジシャフト６４ａ,６４ｂと螺合している。したがって、筒状ギア６０ａとネジシャフト６４ａ及び筒状ギア６０ｂとネジシャフト６４ｂはそれぞれ送り機構を構成している。

ネジシャフト６４ａの先端にはセクタギア４８と噛合するラックギア６６を有するラック部材６８ａが接続されている。同様に、ネジシャフト６４ｂの先端にはセクタギア４８と噛合するラックギア６６を有するラック部材６８ｂが接続されている。

したがって、モータ５２ａを回転駆動させて筒状ギア６０ａを回転させると、ネジシャフト６４ａがその回転方向で定まる方向へ進退移動する。同様に、モータ５２ｂを回転駆動させて筒状ギア６０ｂを回転させると、ネジシャフト６４ｂがその回転方向で定まる方向へ進退移動する。例えば、ネジシャフト６４ａとネジシャフト６４ｂを逆方向に進退するようにモータ５２ａとモータ５２ｂを回転駆動させると、ラック部材６８ａとラック部材６８ｂが同量だけ逆方向に進退してギアプレート５０を回転させる。例えば、ラック部材６８ａが矢印Ａ方向に移動し、ラック部材６８が矢印Ｂ方向に移動した場合、ギアプレート５０すなわち出力軸４０は矢印Ｃ方向に回転する。この場合、アクチュエータ２０が回転駆動源として機能する。一方、ネジシャフト６４ａとネジシャフト６４ｂを同方向に同量だけ進退させるようにモータ５２ａとモータ５２ｂを回転駆動させると、ラック部材６８ａとラック部材６８ｂが同量だけ同方向に進退する。この場合、ギアプレート５０は回転することなく、スライダ４６とギアプレート５０が一体的にラック部材６８ａとラック部材６８ｂの進退方向と同じ方向に移動する。すなわち出力軸４０が車両前方向または後方向に移動してランプユニット１８を傾動させる。したがって、アクチュエータ２０が平行駆動源として機能する。なお、スライダ４６は、例えばコイルばね７０等の付勢部材によって矢印Ｂ方向に常時予圧付勢され、車両前後方向（矢印Ａ，Ｂ方向）の変位が安定するようにされている。

このようなアクチュエータ２０を用いることで、単一の出力軸４０によりランプユニット１８を車両上下方向（前傾／後傾方向）または車幅左右方向に揺動させることができる。このように、実際に駆動する軸を１軸とすることで、駆動誤差を最小限にとどめることができ、後述するエーミング調整の誤差低減に大きく寄与できる。

図３は、本実施形態の前照灯エーミングシステムを実現するための最小構成を説明する説明図である。

本実施形態の前照灯エーミングシステム１００は、ランプユニット１８と、光軸変位ユニットとして機能するアクチュエータ２０と、光軸調整に必要な情報を取得する情報取得部の一部として機能する撮影装置７２と、取得した各情報を用いてアクチュエータ２０を制御する変位制御部として機能する電子制御ユニット（以下、ＥＣＵという）７４を含んで構成されている。なお、ＥＣＵ７４はランプユニット１８の点灯制御や撮影装置７２の撮影制御を併せて行うＥＣＵでもよい。なお、撮影装置７２はランプユニット１８の近傍、つまり光軸に近接配置されることが望ましい。撮影装置７２をランプユニット１８の光軸の近傍に配置することによりランプユニット１８の光軸と撮影装置７２の撮影中心軸との角度を小さくすることができる。その結果、後述する注目領域と基準領域との偏差を示す情報に撮影角度に起因する誤差が含まれることを軽減することができる。その結果、偏差算出時の処理の簡略化に寄与できると共に、偏差を示す情報の信頼性向上に寄与することができて、エーミング調整の高精度化を容易に実現できる。

図４は、前照灯エーミングシステム１００を搭載する車両１０２によるエーミング調整の様子を説明する説明図である。エーミング調整は、例えば車両生産ライン１０４の調整工程で行われる。その他、車検時や車両用前照灯装置１０の交換時等に実施されることがある。車両１０２はエーミング用スクリーン１０６が所定位置に配置された車両生産ライン１０４上のエーミング調整位置に投入されると、車両生産ライン１０４上におけるエーミング用スクリーン１０６に対して左右及び前後位置が規定の位置に固定される。例えば、車両１０２の４個の車輪が車両生産ライン１０４の側方から進出する位置決めロックアーム１０８によって押圧される。車両１０２はこの固定姿勢のまま、エーミング用スクリーン１０６に向かって車両用前照灯装置１０を点灯させる。エーミング用スクリーン１０６と車両用前照灯装置１０との相対距離は、例えば３ｍである。

撮影装置７２は、ランプユニット１８から照射される光により車両前方のエーミング用スクリーン１０６上に形成される配光パターンを撮影する。撮影装置７２で撮影した配光パターンの画像情報はＥＣＵ７４に提供される。ＥＣＵ７４では、提供された画像情報について例えば輝度分布の解析やエッジ抽出処理を施して配光パターンの中で予め決められた注目領域、望ましくはピンポイントの注目点を検出する。

図５（ａ）は、車両１０２の左右の車両用前照灯装置１０の点灯によって合成されるロービーム用配光パターン１１０の一例を示している。図５（ａ）の場合、前述した注目点１１４は、例えばロービーム用配光パターン１１０のカットオフライン１１２の水平部と傾斜部との交点に設定されている。通常、車両１０２の中心線Ｍに対して左右の車両用前照灯装置１０は車種に応じて左右に所定距離だけ離れた位置に光軸、つまり基準領域、望ましくはピンポイントの基準点が位置するように設定される。図５（ａ）の場合、中心線Ｍに対して左右の等位置に左の車両用前照灯装置１０の基準点を含む垂直基準線Ｎ１、右の車両用前照灯装置１０の基準点を含む垂直基準線Ｎ２が存在することを示している。このように、通常の走行時等に利用するロービーム用配光パターン１１０を使用してエーミング調整を行おうとする場合、左の車両用前照灯装置１０による配光パターン１１０ａと右の車両用前照灯装置１０によるロービーム用配光パターン１１０ｂが一部重なる。その結果、注目点１１４がロービーム用配光パターン１１０ａとロービーム用配光パターン１１０ｂのいずれのものなのか識別が困難になる。そこで、通常の走行時等に利用するロービーム用配光パターン１１０を使用してエーミング調整を行う場合には、まず、左右の車両用前照灯装置１０のいずれか一方のみを点灯させて注目点１１４の抽出を行いエーミング調整を行う。その後、他方の車両用前照灯装置１０のエーミング調整を行う。

図５（ｂ）は、右の車両用前照灯装置１０のみ点灯させた場合のロービーム用配光パターン１１０ｂを示している。この場合、ロービーム用配光パターン１１０ｂの水平部と傾斜部との交点である注目点１１４を容易に検出することができる。前述したように車両は、その車種ごとに車両用前照灯装置１０の光軸の位置が車両前方に配置されたスクリーン上で何処の位置に来るべきかが設計段階で決められている。この光軸が定められた基準点より高い場合、車両用前照灯装置１０の点灯時に対向車や歩行者に不愉快な眩しさ、いわゆるグレアを与えてしまう。また、基準点より低い場合、車両用前照灯装置１０の点灯時に照明範囲を低下させてしまう。基準点１１６は、別途、投影装置を用いてエーミング用スクリーン１０６上に投影してもよいし、エーミング用スクリーン１０６上に車種ごと及び車両用前照灯装置１０ごとに予めマークとして付されてもよい。エーミング用スクリーン１０６上に形成された基準点１１６は、撮影装置７２によって注目点１１４と共に撮影されてＥＣＵ７４に提供される。そして、注目点１１４の位置と基準点１１６の位置の偏差が算出される。したがって、この場合、撮影装置７２とＥＣＵ７４の一部の構成が情報取得部として機能する。

ＥＣＵ７４は、注目点１１４の位置と基準点１１６の位置の偏差がエーミング用スクリーン１０６上またはＥＣＵ７４の作業領域上で最小、望ましくは一致させるべくランプユニット１８を車両上下方向（前傾／後傾方向）または車幅左右方向に変位するようにアクチュエータ２０を制御する。その結果、車両用前照灯装置１０のランプユニット１８の光軸の位置をグレアの発生や照明領域低下を発生させない最適な状態に調整することができる。この場合、注目点１１４の位置と基準点１１６の位置の偏差が最小またはゼロになるようにアクチュエータ２０がランプユニット１８の姿勢を調整するので、調整誤差は機械的に安定し車両間のばらつきは実質的に排除される。片方の車両用前照灯装置１０のエーミング調整が完了したら同様に他方の車両用前照灯装置１０のエーミング調整を実施する。

なお、注目点１１４はその位置が検出しやすい位置であれば、適宜変更設定可能であり、例えば、ロービーム用配光パターン１１０の傾斜部上端位置でもよいし、ロービーム用配光パターン１１０の端部エッジ部分などでもよい。

ところで、通常走行用のロービーム用配光パターン１１０はグレアの防止や照明領域の確保を優先させた形状になっているので、注目点１１４を特定し易い形状になっていない場合もある。また、車両用前照灯装置１０の種類によっては形成するロービーム用配光パターン１１０の明暗境界であるカットオフラインを意図的にぼかしているものがある。これは、ロービーム用配光パターン１１０の明暗境界を明確に分けてしまうと、運転者から見て明るい部分の外、つまり暗い分がより暗く見えてしまうことがあり不安感を抱かせてしまうことがあるからである。このような場合、エーミング調整を行おうとして撮影装置７２でロービーム用配光パターン１１０を撮影すると、注目点１１４の位置検出に誤差を含んでしまう。

そこで、本実施形態の他の態様では、図６に示すように、輪郭の一部を直角等にする強調処理を施したエーミング調整専用に使用するエーミング用配光パターン１１８を用いている。エーミング用配光パターン１１８は、例えば回転シェード２６の外周面の一部に専用の稜線形状を形成しておくことにより形成することができる。エーミング用配光パターン１１８は、注目点１１４を検出しやすいように直角形状部分や鋭角形状部分を形成してもよいし、基準点１１６を含む垂直線と平行になる垂直直線部分を形成してもよい。図６の場合、一例として通常走行時に使用するロービーム用配光パターンと類似する形状を示しているが、形状は適宜選択可能であり、例えば直角部分を複数含むものでもよい。この場合、注目点１１４を複数設定して、注目点１１４と基準点１１６との対応付けを複数箇所で行うこともできる。この場合、エーミング調整の信頼度を容易に向上させることができる。このように、エーミング用配光パターン１１８を用いることで、注目点１１４の認識が容易になると共に、基準点１１６との対応付けが容易にできる。その結果、エーミング調整を迅速かつ高精度に行うことができる。

また、エーミング用配光パターン１１８の形状と注目点１１４の設定位置によっては、左右の車両用前照灯装置１０を同時に点灯させて左右のロービーム用配光パターン１１０を重ねた場合でも個々の注目点１１４を容易に抽出可能となり、エーミング調整時間を短縮することもできる。なお、カットオフラインを意図的にぼやかせる手法として、回転シェード２６のロービーム用稜線部分の停止位置を本来の回転位置から僅かに前後させること実施できる。したがって、回転シェード２６をカットオフラインの不明瞭さが生じない本来の位置に回転させることで、注目点１１４を抽出し易い配光パターン、つまりエーミング用配光パターン１１８を形成するようにしてもよい。

上述した実施形態では、配光可変式の車両用前照灯装置１０について、ロービーム用配光パターン１１０上の注目点１１４を抽出してエーミング調整を行う例を説明した。この場合、ランプユニット１８はロービームとハイビームで共通なのでロービーム用配光パターンを用いてランプユニット１８の姿勢を決定すれば全体としてもエーミング調整は完了する。一方、４灯式のいわゆる配光固定式の車両用前照灯装置において、ロービーム用のランプユニットとハイビーム用のランプユニットが完全に分離している場合、ハイビーム用のランプユニットのエーミング調整を別途行う必要が生じる。また、上述したように配光可変式の車両用前照灯装置１０の場合でもカットオフラインが意図的にぼかされて、さらにエーミング用配光パターン１１８を含まない場合などは他の手法によってエーミング調整を行う必要がある。

図７は、カットオフラインを用いない配光パターン、つまりハイビーム用配光パターンを用いてエーミング調整を行う例を説明する説明図である。図７は、ハイビーム用配光パターン１２０を撮影装置７２で撮影した場合の画像情報の輝度分布を模式的に示している。ハイビーム用配光パターン１２０はシェードなどによってバルブ２２からの光が遮られないのでほぼ楕円形状となる。ハイビーム用配光パターン１２０を撮影装置７２で撮影した場合、その輝度分布の情報を得ることができる。この場合、輝度はバルブ２２の位置に対応する略中央部分が最も高くなる。つまり最大輝度領域がランプユニットの光軸の位置と一致することになる。したがって、最大輝度領域をランプユニットの光軸の位置、つまり基準領域１２２とする。また、撮影装置７２により得られる画像情報に基づく輝度分布の最高輝度領域を注目領域１２４とする。そして、ロービーム用配光パターンを用いた場合の処理と同様に、ハイビーム用のランプユニットの左右いずれか一方のみを点灯させて、基準領域１２２の位置と注目領域１２４の位置の偏差が最小、望ましくはゼロになるようにアクチュエータを駆動してランプユニットの姿勢を変化させてエーミング調整を行う。この場合も画像処理により得られる注目領域１２４の位置と基準領域１２２の位置の偏差が最小またはゼロになるようにアクチュエータがランプユニットの姿勢を調整するので、調整誤差は機械的に安定して車両間のばらつきが実質的に排除される。片方の車両用前照灯装置のエーミング調整が完了したら同様に他方の車両用前照灯装置のエーミング調整を実施する。

なお、輝度分布を用いたエーミング調整は配光可変式の車両用前照灯装置においても適用可能であり、同様な効果を得ることができる。

図８には、他の態様の前照灯エーミングシステム２００の構成概念図が示されている。基本構成は図３に示す前照灯エーミングシステム１００と同じであるが、前照灯エーミングシステム１００の構成に加え、前照灯エーミングシステム２００は基準点照射用のレーザー光源２０２を備えている。ＥＣＵ７４は、撮影装置７２、アクチュエータ２０、ランプユニット１８の制御と共にレーザー光源２０２の制御も行う。

図１〜図７を用いて説明した上述の実施形態では、エーミング調整が基本的には車両生産ライン１０４の調整工程や車検場や整備工場等の専用調整場所で行われていた。これは、車両中心をエーミング用スクリーン１０６に対して正確に位置決めした上で注目点１１４の位置と基準点１１６の位置の比較が必要であったからである。図８の例では、任意の場所、好ましくは平坦路上でエーミング調整を実施できる構成を説明している。

レーザー光源２０２は、例えば車両のフレームなど車両中心に対して位置決めが正確にできる位置に固定される。そして、その光軸はエーミング調整済みのランプユニット１８が平坦路上に配光パターンを形成した場合の注目点の位置と一致するように調整されている。つまり、車両の基準位置とランプユニット１８の基準位置の対応付けを車両中心と正確に関連付けられたレーザー光源２０２で行っている。

ランプユニット１８のエーミング調整を行う場合、まずレーザー光源２０２の照射により平坦路上に基準点を投影する。そして、上述した実施形態と同様に、ランプユニット１８を点灯させる。続いて、平坦路上に注目点を含んで形成されるロービーム用配光パターン１１０と共にレーザー光源２０２の照射による基準点を撮影装置７２で撮影する。ＥＣＵ７４はロービーム用配光パターン１１０の画像情報に含まれる基準点の位置と注目点の位置との偏差を算出し、その偏差が最小、望ましくはゼロになるようにアクチュエータ２０を駆動してランプユニット１８の姿勢を変化させて、ランプユニット１８のエーミング調整を実行する。

このようにエーミング調整に用いる基準点を車両側から提供することにより、車両の基準位置に対してランプユニットの光軸を合わせ込むことが可能になる。その結果、ユーザが車両用前照灯装置の交換を行った場合でもユーザサイドでエーミング調整が容易に可能になる。また、整備工場などでも専用の調整場所やエーミング用スクリーン等を準備することなく容易にエーミング調整を実施することができる。なお、レーザー光源２０２による基準点をエーミング用スクリーン１０６に投影して図４の場合と同様にエーミング調整を行うこともできる。

なお、上述した実施形態においてアクチュエータ２０は、ランプユニット１８の光軸を車両上下方向（前傾／後傾方向）及び車幅左右方向の両方に変位できる構造として説明した。しかし、ランプユニット１８の車両上下方向（前傾／後傾方向）の取付位置が機械的構成により一義に決められる構造の場合、アクチュエータ２０は光軸の車幅左右方向の調整のみを可能にするものでもよい。逆にランプユニット１８の車幅左右方向の取付位置が機械的構成により一義に決められる構造の場合、アクチュエータ２０は光軸の車両上下方向（前傾／後傾方向）の調整のみを可能にするものでもよい。また、車両上下方向（前傾／後傾方向）用のアクチュエータと車幅左右方向用のアクチュエータを別々に設けても本実施形態と同様の効果を得ることができる。

また、情報取得部は、ランプユニットにより照射される配光パターン中の注目領域と当該注目領域と対応すべき車両前方の基準領域との偏差を示す情報を取得できればよく、例えば前照灯装置に内蔵されて偏差を示す情報を直接取得するものでもよい。また、車両側のいずれかの位置に搭載された装置により偏差を示す情報を取得して、その情報のみを取得するものでもよい。この場合、車両側に搭載される装置は、本システムで使用する偏差を示す情報のみを取得する撮影装置でもよいし、本システムで使用する画像情報の他に他のシステム、例えば前走車認識システムで使用する画像情報を取得する撮影装置でもよい。

本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能である。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。

１０ 車両用前照灯装置、 １２ ランプボディ、 １４ 透明カバー、 １６ 灯室、 １８ ランプユニット、 ２０ アクチュエータ、 ２２ バルブ、 ２４ リフレクタ、 ２６ 回転シェード、 ２８ 投影レンズ、７２ 撮影装置、 ７４ ＥＣＵ、１１０ ロービーム用配光パターン、 １１２ カットオフライン、 １１４ 注目点、 １１６ 基準点、 １１８ エーミング用配光パターン、１００ 前照灯エーミングシステム。

本発明は、前照灯装置のエーミング調整の分野に利用することができる。

Claims (7)

1. 車両に搭載される前照灯エーミングシステムであって、
   車両前方へ光を照射可能なランプユニットと、
   前記ランプユニットの光軸を車両上下方向または車両左右方向の少なくとも一方に変位させる光軸変位ユニットと、
   車両の固定姿勢において、前記ランプユニットによりスクリーンまたは平坦路上へ照射される配光パターン中の注目領域と当該注目領域と対応すべき車両前方の基準領域との偏差を示す情報を取得する情報取得部と、
   前記情報取得部で取得した偏差を用いて前記基準領域に前記注目領域が対応するように前記ランプユニットの光軸を前記光軸変位ユニットの駆動により変位させる変位制御部と、
   を含むことを特徴とする前照灯エーミングシステム。
2. 前記注目領域は、前記配光パターンのカットオフライン上に定めた注目点であり、前記基準領域は、前記車両の前方に投影されて前記注目点に対応すべき基準点であることを特徴とする請求項１記載の前照灯エーミングシステム。
3. 前記注目点を定めたカットオフラインは、少なくとも一部を強調処理した配光パターンであるエーミング用配光パターンにより形成されることを特徴とする請求項２記載の前照灯エーミングシステム。
4. 前記注目領域は、前記配光パターンを撮像して得られた画像の輝度分布における最大輝度領域であり、前記基準領域は、前記車両の前方に投影されて前記最大輝度領域に対応すべき対応領域であることを特徴とする請求項１記載の前照灯エーミングシステム。
5. 前記光軸変位ユニットは、前記光軸を車両左右方向に変位させるように前記ランプユニットを回動自在に支持する回動軸と、当該回動軸を車両前後方向に傾斜させて前記光軸を車両上下方向に変位させる軸傾斜機構を備えることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の前照灯エーミングシステム。
6. 前記情報取得部は、前記ランプユニットの光軸に近接配置された撮影装置を含んで構成されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の前照灯エーミングシステム。
7. 前記情報取得部は、車幅方向左右に搭載される前記ランプユニットのうち調整対象となるランプユニットの点灯により前記偏差を示す情報を取得することを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の前照灯エーミングシステム。

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