JP6506944B2 - 車両用前照灯システム - Google Patents

Description

本発明は、車両用前照灯システムに関する。

従来より、カメラによって撮像された車両前方の画像に基づいて先行車や対向車（以下、これらを適宜「前方車」と称する）の存否を検出し、その検出結果に基づいて配光パターンを変化させる構成とした車両用前照灯システムが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。このような車両用前照灯システムでは、検出された前方車の存在する領域を遮光するとともに他の領域をハイビームで照射することで、前方車にグレアを与えることなく、運転者の視認性の向上を図ることができる。このようなシステムは、ＡＤＢ（Adaptive Driving Beam)システムとも呼ばれる。

特開２００８−９４１２７号公報 特開２００８−３７２４０号公報

上記のようなＡＤＢシステムにおいて、カメラは例えば車内のインナーミラーに設置される。カメラと灯具ユニットとが離れた位置に設置されることになるため、カメラと灯具ユニットが正規の位置からずれて取り付けられる可能性がある。カメラと灯具ユニットの取付位置が正規の位置からずれている場合、実際の遮光位置と前方車位置との間にずれが生じ、前方車にグレアを与えてしまうおそれがある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、前方車にグレアを与え難くすることのできる車両用前照灯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車両用前照灯システムは、車両前方への光の照射範囲を制御可能な灯具ユニットと、自車前方を走査するレーダと、を灯室内に備える車両用前照灯と、車両用前照灯の灯室外に設けられた、自車前方を撮像するカメラと、カメラによって取得された情報と、レーダによって取得された情報とに基づいて、灯具ユニットの照射範囲を制御する制御部と、を備える。

制御部は、カメラにより撮像された画像に基づき、前方車位置を検出する前方車検出部と、前方車検出部によって検出された第１前方車位置情報に基づいて、前方車への光の照射が抑制されるよう灯具ユニットの照射範囲を決定する照射範囲決定部と、レーダによって取得された第２前方車位置情報に基づいて、照射範囲決定部により決定された照射範囲を補正する照射範囲補正部と、を備えてもよい。

照射範囲補正部は、自車から前方車までの距離が所定時間変化しないとき、照射範囲の補正を行ってもよい。また、照射範囲補正部は、自車が走行時に照射範囲の補正を行ってもよい。

制御部は、自車から前方車までの距離が所定値以下のとき、カメラと灯具ユニットの車両への設置位置が異なることに起因する灯具ユニットの照射方向のずれを補正する視差補正部をさらに備えてもよい。

本発明によれば、前方車にグレアを与え難くすることのできる車両用前照灯システムを提供できる。

本発明の実施の形態に係る車両用前照灯システムにおいて用いられる車両用前照灯の水平断面図である。 ハイビーム用灯具ユニットの構成を模式的に示した上面図である。 図３（ａ）〜図３（ｅ）は、本実施の形態に係る灯具ユニットにおいて回転リフレクタの回転角に応じたブレードの様子を示す斜視図である。図３（ｆ）〜図３（ｊ）は、図３（ａ）〜図３（ｅ）の状態に対応して光源からの光を反射する方向が変化する点を説明するための図である。 図４（ａ）は、本実施の形態に係る車両用前照灯を用いて光軸に対して左右±５度の範囲を走査した場合の配光パターンを示す図、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す配光パターンの光度分布を示す図、図４（ｃ）は、本実施の形態に係る車両用前照灯を用いて配光パターンのうち一箇所を遮光した状態を示す図、図４（ｄ）は、図４（ｃ）に示す配光パターンの光度分布を示す図、図４（ｅ）は、本実施の形態に係る車両用前照灯を用いて配光パターンのうち複数箇所を遮光した状態を示す図、図４（ｆ）は、図４（ｅ）に示す配光パターンの光度分布を示す図である。 本実施の形態に係る車両用前照灯システムを説明するための機能ブロック図である。 本実施の形態に係る車両用前照灯システムによって形成される配光パターンを説明するための図である。 本実施の形態に係る車両用前照灯システムにおける照射範囲の補正を説明するための図である。 視差補正の必要性を説明するための図である。 本実施の形態に係る車両用前照灯システムにおける視差補正方法を説明するための図である。 本実施の形態に係る車両用前照灯の鉛直断面図である。

以下、本発明を実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述される全ての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１は、本発明の実施の形態に係る車両用前照灯システムにおいて用いられる車両用前照灯の水平断面図である。車両用前照灯１０は、自動車の前端部の右側に搭載される右側前照灯であり、左側に搭載される前照灯と左右対称である以外は同じ構造である。そのため、以下では、右側の車両用前照灯１０について詳述し、左側の車両用前照灯については説明を省略する。

図１に示すように、車両用前照灯１０は、前方に向かって開口した凹部を有するランプボディ１２を備えている。ランプボディ１２は、その前面開口が透明な前面カバー１４によって覆われて灯室１６が形成されている。灯室１６は、２つの灯具ユニット（ロービーム用灯具ユニット１８、ハイビーム用灯具ユニット２０）が車幅方向に並んで配置された状態で収容される空間として機能する。

これら灯具ユニットのうち外側、すなわち、右側の車両用前照灯１０にあっては図１に示す上側に配置されたハイビーム用灯具ユニット２０は、レンズを備えた灯具ユニットであり、可変ハイビームを照射するように構成されている。一方、これら灯具ユニットのうち内側、すなわち、右側の車両用前照灯１０にあっては図１に示す下側に配置されたロービーム用灯具ユニット１８は、ロービームを照射するように構成されている。

ロービーム用灯具ユニット１８は、リフレクタ２２とリフレクタ２２に支持された光源バルブ（白熱バルブ）２４と、不図示のシェードとを有し、リフレクタ２２は図示しない既知の手段、例えば、エイミングスクリューとナットを使用した手段によりランプボディ１２に対して傾動自在に支持されている。なお、本実施の形態では、ロービーム用灯具ユニット１８の光源としてバルブを用いたが、ロービーム用灯具ユニット１８の光源は特に限定されず、ＨＩＤ、ＬＥＤ、ＬＤなどであってもよい。

本実施の形態において、ハイビーム用灯具ユニット２０は、車両前方への光の照射範囲を制御可能に構成される。ハイビーム用灯具ユニット２０は、図１に示すように、回転リフレクタ２６と、ＬＥＤ２８と、回転リフレクタ２６の前方に配置された投影レンズとしての凸レンズ３０と、を備える。なお、ＬＥＤ２８の代わりにＥＬ素子やＬＤ素子などの半導体発光素子を光源として用いることも可能である。特に後述する配光パターンの一部を遮光するための制御には、点消灯が短時間に精度よく行える光源が好ましい。凸レンズ３０の形状は、要求される配光パターンや照度分布などの配光特性に応じて適宜選択すればよいが、非球面レンズや自由曲面レンズが用いられる。本実施の形態では、凸レンズ３０として非球面レンズを用いている。

回転リフレクタ２６は、不図示のモータなどの駆動源により回転軸Ｒを中心に一方向に回転する。また、回転リフレクタ２６は、ＬＥＤ２８から出射した光を回転しながら反射し、所望の配光パターンを形成するように構成された反射面を備えている。

ハイビーム用灯具ユニット２０において、ＬＥＤ２８、回転リフレクタ２６および凸レンズ３０は、灯具ハウジング（図示せず）内に収容されている。この灯具ハウジングは、ランプボディ１２に取り付けられる。

さらに、車両用前照灯１０は、自車前方を走査するためのレーザレーダ１２０を備える。このレーザレーダ１２０は、本実施の形態に係る車両用前照灯システムにおけるＡＤＢ制御において用いられる。このレーザレーダ１２０は、灯室１６内に設けられる。なお、本実施の形態では、灯室１６内に設けられるレーダとしてレーザレーダを例示したが、灯室１６内に設けられるレーダはレーザレーダに限定されず、例えばミリ波レーダ等であってもよい。

図２は、ハイビーム用灯具ユニット２０の構成を模式的に示した上面図である。

回転リフレクタ２６は、反射面として機能する、形状の同じ３枚のブレード２６ａが筒状の回転部２６ｂの周囲に設けられている。回転リフレクタ２６の回転軸Ｒは、光軸Ａｘに対して斜めになっており、光軸ＡｘとＬＥＤ２８とを含む平面内に設けられている。換言すると、回転軸Ｒは、回転によって左右方向に走査するＬＥＤ２８の光（照射ビーム）の走査平面に略平行に設けられている。これにより、光学ユニットの薄型化が図られる。ここで、走査平面とは、例えば、走査光であるＬＥＤ２８の光の軌跡を連続的につなげることで形成される扇形の平面ととらえることができる。

ブレード２６ａは、回転軸Ｒを中心とする周方向に向かうにつれて、光軸Ａｘと反射面とが成す角が変化するように捩られた形状を有している。これにより、図２に示すようにＬＥＤ２８の光を用いた走査が可能となる。この点について更に詳述する。

図３（ａ）〜図３（ｅ）は、本実施の形態に係る灯具ユニットにおいて回転リフレクタ２６の回転角に応じたブレードの様子を示す斜視図である。図３（ｆ）〜図３（ｊ）は、図３（ａ）〜図３（ｅ）の状態に対応して光源からの光を反射する方向が変化する点を説明するための図である。

図３（ａ）は、ＬＥＤ２８が２つのブレード２６ａ１，２６ａ２の境界領域を照射するように配置されている状態を示している。この状態では、図３（ｆ）に示すように、ＬＥＤ２８の光は、ブレード２６ａ１の反射面Ｓで光軸Ａｘに対して斜めの方向に反射される。その結果、配光パターンが形成される車両前方の領域のうち、左右両端部の一方の端部領域が照射される。その後、回転リフレクタ２６が回転し、図３（ｂ）に示す状態になると、ブレード２６ａ１が捩れているため、ＬＥＤ２８の光を反射するブレード２６ａ１の反射面Ｓ（反射角）が変化する。その結果、図３（ｇ）に示すように、ＬＥＤ２８の光は、図３（ｆ）に示す反射方向よりも光軸Ａｘに近い方向に反射される。

続いて、回転リフレクタ２６が図３（ｃ）、図３（ｄ）、図３（ｅ）に示すように回転すると、ＬＥＤ２８の光の反射方向は、配光パターンが形成される車両前方の領域のうち、左右両端部の他方の端部に向かって変化することになる。本実施の形態に係る回転リフレクタ２６は、１２０度回転することで、ＬＥＤ２８の光によって前方を一方向（水平方向）に１回走査できるように構成されている。換言すると、１枚のブレード２６ａがＬＥＤ２８の前を通過することで、車両前方の所望の領域がＬＥＤ２８の光によって１回走査されることになる。

ブレード２６ａの数や形状、回転リフレクタ２６の回転速度は、必要とされる配光パターンの特性や走査される像のちらつきを考慮して実験やシミュレーションの結果に基づいて適宜設定される。また、種々の配光制御に応じて回転速度を変えられる駆動部としてモータが好ましい。これにより、走査するタイミングを簡便に変えることができる。このようなモータとしては、モータ自身から回転タイミング情報を得られるものが好ましい。具体的には、ＤＣブラシレスモータが挙げられる。ＤＣブラシレスモータを用いた場合、モータ自身から回転タイミング情報を得られるため、エンコーダなどの機器を省略することができる。

図４（ａ）は、本実施の形態に係る車両用前照灯を用いて光軸に対して左右±５度の範囲を走査した場合の配光パターンを示す図、図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す配光パターンの光度分布を示す図、図４（ｃ）は、本実施の形態に係る車両用前照灯を用いて配光パターンのうち一箇所を遮光した状態を示す図、図４（ｄ）は、図４（ｃ）に示す配光パターンの光度分布を示す図、図４（ｅ）は、本実施の形態に係る車両用前照灯を用いて配光パターンのうち複数箇所を遮光した状態を示す図、図４（ｆ）は、図４（ｅ）に示す配光パターンの光度分布を示す図である。

図４（ａ）に示すように、本実施の形態に係る車両用前照灯１０は、ＬＥＤ２８の光を回転リフレクタ２６で反射させ、反射した光で前方を走査することで実質的に水平方向に横長形状のハイビーム配光パターンを形成することができる。このように、回転リフレクタ２６の一方向の回転により所望の配光パターンを形成することができるため、共振ミラーのような特殊な機構による駆動が必要なく、また、共振ミラーのように反射面の大きさに対する制約が少ない。

また、本実施の形態に係る光学ユニットを備えた車両用前照灯１０は、ＬＥＤ２８の点消灯のタイミングや発光度の変化を回転リフレクタ２６の回転と同期させることで、図４（ｃ）、図４（ｅ）に示すように任意の領域が遮光されたハイビーム配光パターンを形成することができる。また、回転リフレクタ２６の回転に同期させてＬＥＤ２８の発光光度を変化（点消灯）させてハイビーム配光パターンを形成する場合、光度変化の位相をずらすことで配光パターン自体をスイブルするような制御も可能である。

上述のように、本実施の形態に係る車両用前照灯は、ＬＥＤの光を走査することで配光パターンを形成するとともに、発光光度の変化を制御することで配光パターンの一部に任意に遮光部を形成することができる。そのため、複数のＬＥＤの一部を消灯して遮光部を形成する場合と比較して、少ない数のＬＥＤで所望の領域を精度よく遮光することができる。また、車両用前照灯１０は、複数の遮光部を形成することができるため、前方に複数の車両が存在する場合であっても、個々の車両に対応する領域を遮光することが可能となる。

また、車両用前照灯１０は、基本となる配光パターンを動かさずに遮光制御することが可能なため、遮光制御時にドライバに与える違和感を低減できる。また、ハイビーム用灯具ユニット２０を動かさずに配光パターンをスイブルすることができるため、ハイビーム用灯具ユニット２０の機構を簡略化することができる。そのため、車両用前照灯１０は、配光可変制御のための駆動部としては回転リフレクタ２６の回転に必要なモータを有していればよく、構成の簡略化と低コスト化、小型化が図られている。

図５は、本実施の形態に係る車両用前照灯システム１００を説明するための機能ブロック図である。車両用前照灯システム１００は、上述した車両用前照灯１０と、車両用前照灯１０を制御するための制御部１０４と、カメラ１０２と、ステアリングセンサ１０６と、車速センサ１０８とを備える。

本実施の形態に係る車両用前照灯システム１００は、先行車や対向車などの前方車の位置を検知し、この前方車の存在する領域を遮光し、他の領域をハイビームで照射する配光可変ヘッドランプ（ＡＤＢ）システムである。前方車の位置に合わせて遮光する領域が自動的に調整されるため、前方車にグレアを与えることを防止しつつ、自車の運転者は常にハイビーム照射時に近い視界を得ることができる。

カメラ１０２は、自車前方を撮像する。カメラ１０２は、例えばステレオカメラであってよい。カメラ１０２は、車両用前照灯１０の灯室外に設置される。カメラ１０２は、例えば車内のインナーミラーの裏面側（車両前方側）に設置されてよい。インナーミラーは、車内の前両席間中央前上方に配置されている。カメラ１０２にて撮像された画像データは、制御部１０４に送信される。

本実施の形態に係る車両用前照灯システム１００は、前方車を検知するための手段として、カメラ１０２の他にレーザレーダ１２０を備える。このレーザレーダ１２０は、レーザ光を用いて自車前方を走査し、レーザ光が前方車に反射して返ってくるまでの時間から、前方車の位置を検出するものである。レーザレーダ１２０は、１軸（横方向）走査方式の比較的安価なものであってもよいし、２軸（縦および横方向）走査方式の高精度な位置検出が可能なものであってもよい。

上述したように、レーザレーダ１２０は灯室１６内に設けられる。この場合、レーザレーダ１２０とハイビーム用灯具ユニット２０の取付位置を合わせやすくなるため、レーザレーダ１２０とハイビーム用灯具ユニット２０の位置ずれを生じ難くすることができる。レーザレーダ１２０とハイビーム用灯具ユニット２０は、同一の構造体（例えば固定用フレーム（図示せず）やランプボディ１２）に取付固定されてもよい。レーザレーダ１２０とハイビーム用灯具ユニット２０を同一の構造体に取付固定することで、レーザレーダ１２０とハイビーム用灯具ユニット２０の位置ずれをより生じ難くすることができる。

制御部１０４は、カメラ１０２によって取得された情報と、レーザレーダ１２０によって取得された情報とに基づいて、ハイビーム用灯具ユニット２０の照射範囲を制御する。制御部１０４は、前方車検出部１１０と、照射範囲決定部１１２と、照射範囲補正部１１４と、照射制御部１１８とを備える。

前方車検出部１１０は、カメラ１０２により撮像された画像に基づき、撮像範囲内における前方車の位置を検出する。例えばステレオカメラを用いた前方車の検知技術は公知であるため、ここでの詳細な説明は省略する。

照射範囲決定部１１２は、前方車検出部１１０によって検出された第１前方車位置情報に基づいて、前方車への光の照射が抑制されるようハイビーム用灯具ユニット２０の照射範囲（配光パターン）を決定する。すなわち、照射範囲決定部１１２は、前方車が位置する領域を遮光領域とするとともに、他の領域をハイビームで照射するようハイビーム用灯具ユニット２０の照射範囲を決定する。

照射範囲補正部１１４は、レーザレーダ１２０によって取得された第２前方車位置情報に基づいて、照射範囲決定部１１２により決定された照射範囲を補正する。本実施の形態では、レーザレーダ１２０を灯室１６内に設けているため、レーザレーダ１２０とハイビーム用灯具ユニット２０の位置ずれは、灯室１６外のカメラ１０２とハイビーム用灯具ユニット２０の位置ずれよりも生じ難い。従って、カメラ１０２の画像に基づいて決定された照射範囲をレーザレーダ１２０の検出結果に基づいて補正することで、より高い精度で前方車の存在領域を遮光することが可能となる。照射範囲の補正の精度を高めるために、照射範囲補正部１１４による補正は、所定の条件下で行われる。この所定の条件については後述する。

照射制御部１１８は、照射範囲決定部１１２で決定された照射範囲または照射範囲補正部１１４で補正された照射範囲が灯具前方に形成されるよう、ハイビーム用灯具ユニット２０のＬＥＤ２８および回転リフレクタ２６を制御する。すなわち、照射制御部１１８は、ＬＥＤ２８の点消灯のタイミングや発光度の変化を回転リフレクタ２６の回転と同期させることで、前方車の存在領域が遮光されたハイビーム配光パターンを灯具前方に形成する。

照射制御部１１８は、基本的には照射範囲決定部１１２で決定された照射範囲を形成するよう制御を行うが、所定の条件下で照射範囲補正部１１４によって照射範囲の補正が行われた場合には、補正された照射範囲を形成するよう制御を行う。補正された照射範囲を灯具前方に形成することで、より前方車にグレアを与え難くすることができる。

図６は、本実施の形態に係る車両用前照灯システム１００によって形成される配光パターンを説明するための図である。図６は、車両が片側１車線（両側２車線）の直線舗装道路を走行している場合において、自車前方を透視的に見て示す図に、車両用前照灯１０から照射される光により車両前方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ロービーム配光パターンＰＬおよび可変ハイビーム配光パターンＰＨを重ねて示す図である。図６には、センターラインＣＬ、自車線側ラインＭＲＬ、対向車線側ラインＯＲＬが図示されている。自車線側ラインＭＲＬは、透視図の消失点である水平線Ｈ−Ｈ線と鉛直線Ｖ−Ｖ線との交点（Ｈ−Ｖ点と呼ばれる）から左下方向に延びており、センタラインＣＬおよび対向車線側ラインＯＲＬは、Ｈ−Ｖ点から右下方向に延びている。

ロービーム配光パターンＰＬは、図１に示すロービーム用灯具ユニット１８からの照射光により形成される。図６に示すロービーム配光パターンＰＬは、交通法規が左側通行の地域において、市街地走行などの走行で対向車や歩行者にグレアを与えないように配慮された配光パターンであって、その上端縁に左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３を有している。カットオフラインＣＬ１は、車両用前照灯１０のＶ−Ｖ線よりも右側に、対向車線側カットオフラインとして水平方向に延びるようにして形成されている。カットオフラインＣＬ２は、Ｖ−Ｖ線よりも左側に、自車線側カットオフラインとしてカットオフラインＣＬ１よりも高い位置で水平方向に延びるようにして形成されている。そして、カットオフラインＣＬ３は、カットオフラインＣＬ２におけるＶ−Ｖ線側の端部とカットオフラインＣＬ１のＶ−Ｖ線側の端部とをつなぐ斜めカットオフラインとして形成されている。カットオフラインＣＬ３は、カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点から左斜め上方へ４５°の傾斜角で延びている。

ハイビーム配光パターンＰＨは、ハイビーム用灯具２０Ｈからの照射光により形成される。このハイビーム配光パターンＰＨは、ロービーム配光パターンＰＬに対して、付加的に形成されるようになっている。ハイビーム配光パターンＰＨは、主に水平線ＨＨよりも上方の領域を覆っている。本実施の形態に係る車両用前照灯システム１００においては、ハイビーム配光パターンＰＨは、前方車ＦＶの存在する領域ＬＳが遮光される。これにより、前方車ＦＶの運転者に与えるグレアを抑制しつつ、自車の運転者は完全なハイビーム配光パターン照射時に近い視界を得ることができる。ハイビーム配光パターンＰＨは、「スプリット配光パターン」とも呼ばれる。

図７は、本実施の形態に係る車両用前照灯システム１００における照射範囲の補正を説明するための図である。図７に示すように、カメラ１０２により検出された前方車ＦＶの第１前方車位置を「Ａ°−Ａ’°」とする。また、第１前方車位置Ａ°−Ａ’°に基づいて照射範囲決定部１１２により決定された遮光位置を「Ｃ°−Ｃ’°」とする。ここでは、カメラ１０２とハイビーム用灯具ユニット２０の取付位置がずれていることに起因して、第１前方車位置Ａ°−Ａ’°と遮光位置Ｃ°−Ｃ’°がずれているとする。このままの遮光位置Ｃ°−Ｃ’°でハイビーム用灯具ユニット２０を照射させると、前方車ＦＶにグレアを与えてしまう。従って、照射範囲（すなわち遮光位置）の補正が必要である。

レーザレーダ１２０により検出された前方車ＦＶの第２前方車位置を「Ｂ°−Ｂ’°」とする。このとき、レーザレーダ１２０とハイビーム用灯具ユニット２０の位置のずれが無いとすると、遮光位置Ｃ°−Ｃ’°とカメラに基づく第１前方車位置Ａ°−Ａ’°のズレ量α°は、Ｃ°−Ｂ°またはＣ’°−Ｂ’°と等しい。従って、このズレ量α°だけ遮光位置Ｃ°−Ｃ’°を補正することで、前方車ＦＶを精度よく遮光することができる。

以下、照射範囲の補正を行う条件を説明する。
（１）自車から前方車までの距離が所定時間変化しないとき
照射範囲補正部１１４は、自車から前方車までの距離が所定時間変化しないとき、照射範囲の補正を行う。例えば先行車と同じ速度で走っているときや、自車および前方車がいずれも停車しているときである。自車から前方車までの距離は、カメラ１０２により撮像された画像に基づき検出することができる。所定時間は、例えば１秒以上に設定される。
（２）自車が走行時
照射範囲補正部１１４は、自車が走行時に照射範囲の補正を行う。より好適には、照射範囲補正部１１４は、自車が直線走行時に照射範囲の補正を行う。自車が走行時か否かは、車速センサ１０８からの情報に基づいて判定できる。また、自車が直線走行時か否かは、車速センサ１０８からの情報と、ステアリングセンサ１０６からの情報に基づいて判定できる。例えば、ステアリング角度が予め設定した角度範囲内（例えば±５°以内）に収まっているとき、自車が直線走行時と判定する。
（３）自車から前方車までの距離が所定距離以下のとき
照射範囲補正部１１４は、自車から前方車までの距離が所定距離以下のとき、照射範囲の補正を行う。所定距離は、例えば５０ｍ以下に設定される。照射範囲補正部１１４は、自車の走行速度に応じて、この所定距離を変化させてもよい。例えば、走行速度が速いほど、所定距離を長くする。

カメラ１０２でのデータ取得タイミングと、レーザレーダ１２０でのデータ取得タイミングのずれにより、ズレ量α°の誤差が大きくなる可能性がある。従って、取得データは、一定期間の平均値を用いることが好ましい。

本実施の形態に係る車両用前照灯システム１００において、制御部１０４は、視差補正部１１６をさらに備えてもよい。この視差補正部１１６は、自車から前方車までの距離が所定値以下のとき、カメラ１０２とハイビーム用灯具ユニット２０の車両への設置位置が異なることに起因するハイビーム用灯具ユニット２０の照射方向のずれ（これを「視差」と呼ぶ）を補正する。

図８は、視差補正の必要性を説明するための図である。図８に示すように、自車５０の前部中心に、前方車ＦＶを撮像するカメラ１０２が設けられ、左右端にそれぞれ左側車両用前照灯１０Ｌと右側車両用前照灯１０Ｒが設けられている。

ここでは、自車５０（車幅Ｗ１）の前方距離Ｌに前方車ＦＶ（車幅Ｗ２）が存在し、左側車両用前照灯１０Ｌで前方車ＦＶに対してスプリット配光パターンを形成する場合の視差補正を考える。カメラ１０２の位置Ｃとその前方の点Ｏを結ぶ線分ＯＣと、カメラ１０２の位置Ｃと前方車ＦＶの中央部Ｍとを結ぶ線分ＣＭとがなす角をαとする。また、線分ＣＭと、カメラ１０２の位置Ｃと前方車ＦＶの左端部ＦＬとを結ぶ線分とがなす角をθ１とする。また、線分ＣＭと、カメラ１０２の位置Ｃと前方車ＦＶの右端部ＦＲとを結ぶ線分とがなす角をθ２とする。左側車両用前照灯１０Ｌは、カメラ１０２の位置ＣからＷ１／２だけ左に位置している。

カメラ１０２により撮像された画像に基づいて検出された前方車の位置情報では、自車５０の正面から角度αの方向を基準として、そこから角度θ１、θ２の各々の方向に前方車ＦＶの左端部ＦＬ、右端部ＦＬが存在すると認識されている。この情報をそのまま用いてスプリット配光パターンを形成した場合、適切な配光パターンを形成できず、前方車ＦＶにグレアを与えるおそれがある。つまり、左側車両用前照灯１０Ｌとその前方の点Ｏ’を結ぶ線分から角度αをなす方向を基準方向として、そこから角度θ１、θ２の方向にスプリット配光パターンの左側照射部ＰＬ、右側照射部ＰＲの境界が位置するようにスプリット配光パターンを形成した場合、図８に示すように、左側照射部ＰＬの境界は前方車ＦＶの左端部ＦＬより角度θ１程度左外側に位置し、右側照射部ＰＲの境界は前方車ＦＶの左端部ＦＬより角度θ２程度右外側（すなわち前方車ＦＶの中央付近）に位置することとなる。図８から分かるように、この状態では右側照射部ＰＲが前方車ＦＶにグレアを与えているとともに、左側照射部ＰＬと前方車ＦＶとの間に非照射領域が存在しており、前方車ＦＶの周囲を好適に照らすことができていない。このような事象は、カメラ１０２と左側車両用前照灯１０Ｌの設置位置が異なることに起因する。

図９は、本実施の形態に係る車両用前照灯システムにおける視差補正方法を説明するための図である。まず、左側照射部ＰＬの視差補正について説明する。自車５０と前方車ＦＶの車両幅が同じ（すなわち、Ｗ１＝Ｗ２＝Ｗ）と近似すると、幾何的に以下の関係式（１）が導かれる。
θ１＝α−ｔａｎ^−１｛ｔａｎα−（Ｗ／２Ｌ）｝ （１）
仮にαが無視できるとすると（すなわち自車５０と前方車ＦＶが一直線）、以下の関係式（２）のようになる。
θ１＝ｔａｎ^−１（Ｗ／２Ｌ） （２）

視差補正部１１６は、上記の関係式（１）または（２）により角度θ１を算出する。視差補正部１１６により算出された角度θ１は、照射制御部１１８に与えられる。照射制御部１１８は、照射範囲決定部１１２で決定されたハイビーム用灯具ユニットの照射範囲における左側照射部ＰＬまたは照射範囲補正部１１４で補正された照射範囲における左側照射部ＰＬを、角度θ１だけ右側に移動させる。これにより、図９に示すように、左側照射部ＰＬの境界を前方車ＦＶの左端部ＦＬに位置させることができる。

次に、右側照射部ＰＲの視差補正について説明する。右側照射部ＰＲの境界を前方車ＦＶの右端部ＦＲに位置させるのに必要な右側照射部ＰＲの移動角度をΔθとする。自車５０と前方車ＦＶの車両幅が同じ（すなわち、Ｗ１＝Ｗ２＝Ｗ）と近似すると、幾何的に以下の関係式（３）が導かれる。
Δθ＝ｔａｎ^−１｛ｔａｎα＋（Ｗ／Ｌ）｝−（α＋θ２） （３）
仮にαが無視できるとすると（すなわち自車５０と前方車ＦＶが一直線）、以下の関係式（４）のようになる。
Δθ＝ｔａｎ^−１（Ｗ／Ｌ）−θ２ （４）

視差補正部１１６は、上記の関係式（３）または（４）により角度Δθを算出する。視差補正部１１６により算出された角度Δθは、照射制御部１１８に与えられる。照射制御部１１８は、照射範囲決定部１１２で決定されたハイビーム用灯具ユニットの照射範囲における右側照射部ＰＲまたは照射範囲補正部１１４で補正された照射範囲における右側照射部ＰＲを、角度Δθだけ右側に移動させる。これにより、図９に示すように、右側照射部ＰＲの境界を前方車ＦＶの右端部ＦＲに位置させることができる。このようにして、前方車ＦＶにグレアを与えることなく、前方車ＦＶの周囲を好適に照らすことができる。

（１）式または（２）式から分かるように、角度θ１，Δθは、自車５０と前方車ＦＶとの間の車間距離Ｌが小さいほど大きくなる。従って、自車５０と前方車ＦＶとの間の車間距離Ｌが所定値以下のときに上記の視差補正を行うことが好ましい。

図１０は、本発明の実施形態に係る車両用前照灯の鉛直断面図である。上述したように、車両用前照灯１０の灯室１６内には、ハイビーム用灯具ユニット２０と、レーザレーダ１２０とが設けられている。ハイビーム用灯具ユニット２０とレーザレーダ１２０は、同一の固定用フレーム１２２に取付固定されている。固定用フレーム１２２は、エイミングスクリュー１２４を介してランプボディ１２に取り付けられている。固定用フレーム１２２は、ハイビーム用灯具ユニット２０をランプボディ１２に対して傾動可能に支持している。上述したように、レーザレーダ１２０とハイビーム用灯具ユニット２０を同一の固定用フレーム１２２に取付固定することで、レーザレーダ１２０とハイビーム用灯具ユニット２０の位置ずれをより生じ難くすることができる。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば、上述の実施形態では、ブレードを用いたブレード方式のＡＤＢシステムを例示したが、ＡＤＢシステムは特にブレード方式に限定されず、例えば、アレイ状に実装された多数のＬＥＤを個別に点消灯して配光を形成するＬＥＤアレイ方式や、回転シェードを用いたシェード方式であってもよい。

１０ 車両用前照灯、 １２ ランプボディ、 １６ 灯室、 １８ ロービーム用灯具ユニット、 ２０ ハイビーム用灯具ユニット、 ２６ 回転リフレクタ、 ２８ ＬＥＤ、 ３０ 凸レンズ、 １００ 車両用前照灯システム、 １０２ カメラ、 １０４ 制御部、 １０６ ステアリングセンサ、 １０８ 車速センサ、 １１０ 前方車検出部、 １１２ 照射範囲決定部、 １１４ 照射範囲補正部、 １１６ 視差補正部、 １１８ 照射制御部、 １２０ レーザレーダ、 １２２ 固定用フレーム。

Claims (4)

1. 車両前方への光の照射範囲を制御可能な灯具ユニットと、自車前方を走査するレーダと、を灯室内に備える車両用前照灯と、
   前記車両用前照灯の灯室外に設けられた、自車前方を撮像するカメラと、
   前記カメラによって取得された情報と、前記レーダによって取得された情報とに基づいて、前記灯具ユニットの照射範囲を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、
   前記カメラにより撮像された画像に基づき、前方車位置を検出する前方車検出部と、
   前記前方車検出部によって検出された第１前方車位置情報に基づいて、前方車への光の照射が抑制されるよう前記灯具ユニットの照射範囲を決定する照射範囲決定部と、
   前記レーダによって取得された第２前方車位置情報に基づいて、前記カメラと前記灯具ユニットの車両への取付位置が正規の取付位置からずれていることに起因する第１前方車位置と前記照射範囲決定部により決定された照射範囲とのずれを補正する照射範囲補正部と、
   を備えることを特徴とする車両用前照灯システム。
2. 前記照射範囲補正部は、自車から前方車までの距離が所定時間変化しないとき、照射範囲の補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯システム。
3. 前記照射範囲補正部は、自車が走行時に照射範囲の補正を行うことを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯システム。
4. 前記制御部は、自車から前方車までの距離が所定値以下のとき、前記カメラと前記灯具ユニットの車両への設置位置が異なることに起因する前記灯具ユニットの照射方向のずれを補正する視差補正部をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用前照灯システム。