JP7322849B2 - 前照灯制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両のピッチ角度に応じて前照灯の照射方向を自動的に制御する車両の前照灯制御装置に関する。

この種の前照灯制御装置の１つ（以下、「従来装置」とも称呼される。）は、後輪の車軸部の高さ変化量（即ち、後輪の回転軸に対する車両のバネ上部材の相対変位量）を検出する車高センサを備えている。加えて、従来装置は、検出された高さ変化量に基づいてピッチ角度を取得（推定）する（例えば、特許文献１を参照。）。従来装置によれば、車両の前輪及び後輪の双方に車高センサを配設することなくピッチ角度を取得することができる。

特開平１０－２２６２７１号公報

しかしながら、高さ変化量が同一であっても、ピッチ角度が異なる場合がある。例えば、高さ変化量が同一であっても、後輪の車軸よりも後ろ側の位置（例えば、車両の後部トランク）に荷物が積まれている場合、当該荷物が積まれていない場合と比較して車両は後傾する。換言すれば、高さ変化量が同一であっても、車両の乗員及び車両に積まれた荷物を含む車両の積載物（以下、「車両積載物」とも称呼される。）の重心位置が異なれば、車両のピッチ角度が変化する。即ち、車両積載物の重心位置によっては、従来装置によって推定されるピッチ角度と実際のピッチ角度との差分が比較的大きくなる場合が発生する虞がある。

ところで、車両の進行方向の領域を撮影して「進行方向画像」を取得するカメラ装置を搭載する車両が知られている。この種の車両は、例えば、進行方向画像に写る物標を抽出し、抽出された物標の種別及び位置に応じて車両の速度及び／又は転舵角度を自動的に制御する運転支援機能を提供する。

そこで、本発明の目的の１つは、車両に搭載されたカメラ装置を利用してピッチ角度を精度良く取得できる前照灯制御装置を提供することである。

上記目的を達成するための前照灯制御装置（以下、「本発明装置」とも称呼される。）は、アクチュエータ、コントローラ、車高センサ、及び、カメラ装置を備える。

前記アクチュエータ（４６）は、
車両（１０）の前照灯（ロービームユニット３１）の照射角度（θｂ）を変更する。

前記コントローラ（前照灯制御ＥＣＵ２０及び画像処理部５２）は、
前記車両のピッチ角度（θｐ）に基づいて目標照射角度（θｂｔｇｔ）を取得し且つ前記照射角度が当該目標照射角度と一致するように前記アクチュエータを制御する（図７のステップ７５５）。

前記車高センサ（６１）は、
前記車両の前輪及び後輪の何れか一方の回転軸に対する当該車両のバネ上部材の相対変位量を「収縮長（Ｃａ）」として検出する。

前記カメラ装置（５０）は、
前記車両の進行方向にある領域を撮影することにより「進行方向画像」を取得する。

更に、前記コントローラは、
前記進行方向画像に含まれる「無限遠点（例えば、図４の点Ｐｆ）」の当該進行方向画像の上下方向における位置である「無限遠点位置（Ｙｉ）」に相関を有する「無限遠点相関値（無限遠点位置Ｙｉ及び現在ピッチ角度θｎ）」を取得する「無限遠点取得処理」を実行する。

加えて、前記コントローラは、
所定の「基準値取得条件」が成立しているか否かを判定する。

前記コントローラは、
前記基準値取得条件が成立していると判定されたとき、予め定められた収縮長とピッチ角度との間の関係（図５の直線Ｌｅによって表される関係）に当該検出された収縮長を適用することによって基準ピッチ角度（θｓｔｄ）を取得し、且つ、その時点における前記無限遠点相関値を基準無限遠点相関値（基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ及び参照ピッチ角度θｒｅｆ）として取得する「基準値取得処理」を実行する（図７及び図１０のステップ７２５及びステップ７３０、並びに、図９及び図１１のステップ９２５及びステップ７３０）。

一方、前記コントローラは、
前記基準値取得条件が成立していないと判定されたとき、前記基準ピッチ角度、前記基準無限遠点相関値、及び、現時点における前記無限遠点相関値に基づいて前記ピッチ角度を取得する「ピッチ角度推定処理」を実行する（図７及び図１０のステップ７４０、並びに、図９及び図１１のステップ９４２）。

例えば、ピッチ角度が０°であるとき（即ち、車両が前傾も後傾もしていないとき）の無限遠点位置（画像基点）が予め取得されていれば、現時点における無限遠点位置と画像基点との差分に基づいてピッチ角度を取得できる。画像基点は、例えば、車両が製造された工場においてカメラ装置の前にターゲット物標を設置して撮影された画像、及び、カメラ装置とターゲット物標との位置関係に基づいて取得できる。

しかし、カメラ装置（即ち、車両）の前方にある決められた位置にターゲット物標を精度良く設置することが困難である場合が多いので、取得された画像起点の誤差が比較的大きくなる可能性が高い。一方、車両が走行しているときに取得された進行方向画像における無限遠点の位置を周知の方法により比較的正確に取得することが可能である。即ち、進行方向画像に基づいて無限遠点相関値を取得することが可能である。従って、本発明装置によれば、車両の前輪及び後輪の双方に車高センサを配設することなく、進行方向画像に基づいてピッチ角度を精度良く取得できる。

本発明装置の一態様（第１態様）において、
前記コントローラは、
前記検出された収縮長が所定の「基準範囲」（第１収縮長Ｃ１から第２収縮長Ｃ２までの範囲）に含まれているとき、前記基準値取得条件が成立していると判定する。

本発明装置における基準範囲は、例えば、収縮長に基づいてピッチ角度を比較的精度良く取得できる収縮長の範囲である。加えて、基準ピッチ角度及び基準無限遠点相関値は、収縮長が基準範囲に含まれているときに取得される。そのため、収縮長が基準範囲に含まれていない場合であっても、基準ピッチ角度及び基準無限遠点相関値に基づいてピッチ角度を精度良く取得することができる。

従って、第１態様によれば、車両に搭載されたカメラ装置を利用してピッチ角度を精度良く取得できる。

第１態様において、
前記コントローラは、
前記基準範囲が、前記車両の積載物が運転者のみである場合に取得される前記収縮長の最小値から最大値までの範囲に含まれるように設定されても良い（図５を参照。）。

車両積載物が運転者のみであれば、運転者の重量（即ち、体重）が変化しても車両積載物の重心位置は略同一となる。そのため、車両積載物が運転者のみであれば、収縮長センサによって検出される収縮長は略同一となる。従って、本態様によれば、収縮長に基づいて推定されるピッチ角度と実際のピッチ角度と差分が比較的小さい時点において基準ピッチ角度及び基準無限遠点相関値が取得され、その結果、ピッチ角度推定処理によってピッチ角度を精度良く取得することが可能となる。

本発明装置の他の態様（第２態様）において、
前記コントローラは、
前記検出された収縮長が「基準収縮長（Ｃｓｔｄ）から所定の差分閾値（α）を減じて得られる値」よりも小さいとき、前記基準値取得条件が成立していると判定し、
前記基準値取得条件が成立していると判定されたとき、前記基準収縮長が前記検出された収縮長と一致するように当該基準収縮長を更新する。

車両の最初の走行開始時点（初回走行開始時点、即ち、車両が製造された後、最初に走行する時点）から基準値取得条件が最初に成立する時点までの期間においては基準値取得処理が未だ実行されていないので、基準ピッチ角度及び基準無限遠点相関値に基づくピッチ角度推定処理を実行することができない。そのため、初回走行開始時点から基準値取得条件が最初に成立する時点までの期間が短いことが望ましい。

第２態様によれば、初回走行開始時点の後、収縮長が、基準収縮長の初期値（即ち、車両の製造時に定められた、基準値取得条件が最初に成立するよりも前の時点における基準収縮長）から所定の差分閾値を減じて得られる値よりも小さくなったときに基準値取得条件が成立する。従って、本態様によれば、初回走行開始時点から基準値取得条件が最初に成立する時点までの期間を短くすることができる。

第２態様において、
前記コントローラは、
前記基準値取得処理が未だ実行されていないとき、前記基準収縮長が、「前記収縮長が検出される値の範囲の上限値（最大収縮長Ｃｍａｘ）に前記差分閾値を加えた値」よりも大きな値（収縮長初期値Ｃｉ）に設定されていても良い。

この態様によれば、初回走行開始時点から基準値取得条件が最初に成立する時点までの期間をより確実に短くすることができる。

本発明装置の他の態様（第３態様）において、
前記コントローラは、
前記ピッチ角度推定処理において、
現時点における前記ピッチ角度の正接と前記基準ピッチ角度の正接との差分（ｔａｎ（θｐ）－ｔａｎ（θｓｔｄ））が、前記基準無限遠点相関値と現時点における前記無限遠点相関値との差分（Ｙｓｔｄ－Ｙｉ）に比例するとの関係に基づいて当該ピッチ角度を取得する（式（１３）を参照。）。

無限遠点相関値は、例えば、「ピクセルの集合である進行方向画像」における「無限遠点に対応するピクセル」の上下方向の位置（ピクセル位置）である。このピクセル位置は、ピッチ角度の変化（具体的には、ピッチ角度の正接）に応じて変化する。従って、第３態様によれば、三角関数を用いた周知の演算方法によりピッチ角度を精度良く取得することが可能となる。

本発明装置の他の態様（第４態様）において、
前記コントローラは、
前記ピッチ角度推定処理において、
現時点における前記ピッチ角度と前記基準ピッチ角度との差分（ピッチ角度差分、θｐ－θｓｔｄ）が、前記基準無限遠点相関値と現時点における前記無限遠点相関値との差分（相関値差分、Ｙｓｔｄ－Ｙｉ）に比例するとの関係に基づいて当該ピッチ角度を取得する（式（４）を参照。）。

車両積載物の重量及び重心位置の変化に応じてピッチ角度が変化する。しかし、一般に、車両のピッチ角度の大きさは過大とはならない。そのため、ピッチ角度差分が相関値差分と比例するようにピッチ角度を取得することに起因するピッチ角度の取得誤差は比較的小さい。この場合における比例定数は、例えば、カメラ装置の上下方向における撮影範囲（画角）を表す画角角度（θａ）を「進行方向画像を構成するピクセルの上下方向の数（縦解像度Ｙｄ）」により除して得られる値である。従って、第４態様によれば、ピッチ角度を簡易な処理により比較的精度良く取得することが可能となる。

本発明装置の他の態様（第５態様）において、
前記コントローラは、
前記無限遠点取得処理において、
前記ピッチ角度が所定の「特定角度（０°）」であるときに取得された前記無限遠点位置である「特定無限遠点位置（画像基点Ｙｏ）」と、現時点における前記無限遠点位置と、の差分（Ｙｏ－Ｙｉ）に比例する値を前記無限遠点相関値（現在ピッチ角度θｎ）として取得し、
前記基準値取得処理において、
前記無限遠点相関値と前記基準無限遠点相関値（参照ピッチ角度θｒｅｆ）との差分（変位ピッチ角度θｆｏｅ）に前記基準ピッチ角度を加えた値を前記ピッチ角度として取得する（式（９）を参照。）。

特定角度は、例えば、０°（即ち、車両が前傾も後傾もしていない状態）である。特定無限遠点位置は、例えば、車両が停止しているときに取得された進行方向画像に基づいて取得される。上述したように、車両が停止しているときに取得された進行方向画像における無限遠点の位置を正確に取得することは困難である場合が多い。

一方、第５態様において、基準無限遠点相関値と現時点における無限遠点相関値との差分における特定無限遠点位置の寄与は相殺されている。従って、第５態様によれば、特定無限遠点位置を正確に取得することが困難であっても、ピッチ角度を精度良く取得することが可能である。

上記説明においては、本発明の理解を助けるために、後述される実施形態に対応する発明の構成に対し、その実施形態で用いた名称及び／又は符号を括弧書きで添えている。しかしながら、本発明の各構成要素は、前記名称及び／又は符号によって規定される実施形態に限定されるものではない。本発明の他の目的、他の特徴及び付随する利点は、以下の図面を参照しつつ記述される本発明の実施形態についての説明から容易に理解されるであろう。

本発明の第１実施形態に係る前照灯制御装置（第１制御装置）が適用される車両（本車両）の側面図である。 第１制御装置のブロック図である。 本車両が備えるロービームユニットの構造を示した図である。 本車両が備えるカメラ装置によって撮影された前方画像の例である。 本車両が備える車高センサの検出値（収縮長）と本車両のピッチ角度との関係を示したグラフである。 （Ａ）はピッチ角度が基準ピッチ角度である場合における本車両の側面図であり、（Ｂ）はピッチ角度が基準ピッチ角度とは異なる場合における本車両の側面図である。 第１制御装置が実行するオートレベリング処理ルーチンを表したフローチャートである。 本発明の第１実施形態の第１変形例に係る前照灯制御装置（第１変形装置）がピッチ角度を取得する過程を説明するために参照される図である。 第１変形装置が実行するオートレベリング処理ルーチンを表したフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る前照灯制御装置が実行するオートレベリング処理ルーチンを表したフローチャートである。 本発明の第２実施形態の変形例に係る前照灯制御装置が実行するオートレベリング処理ルーチンを表したフローチャートである。

＜第１実施形態＞
以下、図面を参照しながら本発明の第１実施形態に係る前照灯制御装置（以下、「第１制御装置」とも称呼される。）について説明する。第１制御装置は、図１に示される車両１０に適用される。第１制御装置のブロック図である図２から理解されるように、第１制御装置は、電子制御ユニット（Electronic Control Unit）である前照灯制御ＥＣＵ２０を含んでいる。以下、前照灯制御ＥＣＵ２０は、単に、ＥＣＵ２０とも称呼される。

ＥＣＵ２０は、ＣＰＵ２５、ＲＯＭ２６、ＲＡＭ２７及び不揮発性メモリ２８を備えたマイクロコンピュータを主要素として含んでいる。ＣＰＵ２５は、所定のプログラム（ルーチン）を逐次実行することによってデータの読み込み、数値演算、及び、演算結果の出力等を行う。ＲＯＭ２６は、ＣＰＵ２５が実行するプログラム及びプログラムの実行時に参照されるルックアップテーブル（マップ）等を記憶する。ＲＡＭ２７は、ＣＰＵ２５によって参照されるデータを一時的に記憶する。不揮発性メモリ２８は、データの書き換え可能なフラッシュメモリにより構成され、車両１０に固有のデータ（例えば、後述される基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ及び基準ピッチ角度θｓｔｄ）を記憶する。

ＥＣＵ２０は、前照灯３０、カメラ装置５０、車高センサ６１及びディマースイッチ６２と接続されている。

前照灯３０は、ロービームユニット３１及びハイビームユニット３２を含んでいる。ロービームユニット３１は、左ロービームユニット３１ａ及び右ロービームユニット３１ｂを含んでいる。

ロービームユニット３１（即ち、左ロービームユニット３１ａ及び右ロービームユニット３１ｂ）の縦方向（上下方向）における照射範囲は、図１の直線Ｌｂ１と直線Ｌｂ２との間の範囲である。図１における破線Ｌｂａは、直線Ｌｂ１及び直線Ｌｂ２のなす角度の二等分線である。

後述されるオートレベリング処理によって、破線Ｌｂａによって表されるロービームユニット３１の照射方向は車両１０のピッチ角度θｐに応じて変更される。より具体的に述べると、ピッチ角度θｐは、車両１０が備える４つの車輪の接地点を含む平面に対して平行であり且つ車両１０の前後方向に延びる「対地水平線」と、車両１０の車体（バネ上部材）に対して平行であり且つ車両１０の前後方向に延びる「車体水平線」のなす角度である。

図１において、水平線Ｌｈ１は対地水平線であり、水平線Ｌｈ２は車体水平線である。車体水平線と破線Ｌｂａとのなす角度は、照射角度θｂとも称呼される。オートレベリング処理は、破線Ｌｂａ（即ち、ロービームユニット３１の照射方向）と、対地水平線と、のなす角度が所定の防眩角度θｈと一致するように照射角度θｂを制御する処理である。

ピッチ角度θｐは、車両１０（具体的には、バネ上部材）が前傾又は後傾している程度を表す角度である。車両１０が前傾も後傾もしていないとき、ピッチ角度θｐは「０」となる。従って、ピッチ角度θｐが「０」であるとき、車体水平線は対地水平線に対して平行となる。

車両１０が後傾しているときにピッチ角度θｐは正の値となり（即ち、θｐ＞０）、車両１０が前傾しているときにピッチ角度θｐは負の値となる（即ち、θｐ＜０）。図１において水平線Ｌｈ１と水平線Ｌｈ２とは互いに平行であり、よって、ピッチ角度θｐは「０」である。

左ロービームユニット３１ａの構造が図３に示される。なお、右ロービームユニット３１ｂの構造は、左ロービームユニット３１ａの構造と同一であるので、図示が省略される。左ロービームユニット３１ａは、バルブ４１、反射鏡４２、上方ロッド４３、下方ロッド４４、ユニットケース４５、及び、アクチュエータ４６を含んでいる。バルブ４１は、反射鏡４２に固定されている。反射鏡４２は、上方ロッド４３及び下方ロッド４４を介してユニットケース４５に支持されている。反射鏡４２の上部は上方ロッド４３の前端部に回転可能に支持され、反射鏡４２の下部は下方ロッド４４の前端部に回転可能に支持されている。ユニットケース４５は車体に固定されている。

下方ロッド４４は、アクチュエータ４６の作動によって長さが変化し（車体の前後方向において軸方向に進退し）、以て、反射鏡４２が車両１０の上下方向に揺動する。具体的には、下方ロッド４４が伸長すると（即ち、その前端が前方に移動すると）、照射角度θｂが減少し、左ロービームユニット３１ａによって照射される領域が上方に移動する。下方ロッド４４が収縮すると（即ち、その前端が後方に移動すると）、照射角度θｂが増加し、左ロービームユニット３１ａによって照射される領域が下方に移動する。後述されるように、ＥＣＵ２０は、アクチュエータ４６を制御し、以て、照射角度θｂを制御する。

カメラ装置５０は、図１に示されるように、車両１０のフロントガラスの車室内上部に配置されたルームミラー（不図示）近傍に配設されている。図２に示されるように、カメラ装置５０は、撮像部５１及び画像処理部５２を含んでいる。撮像部５１は、所定の時間間隔Δｔが経過する毎に車両１０の前方にある領域を撮影した「前方画像」を取得し、前方画像を表す情報（即ち、静止画像データ）を画像処理部５２へ出力する。

撮像部５１の縦方向（上下方向）における撮影範囲（画角）は、図１の直線Ｌｃ１と直線Ｌｃ２との間の範囲である。直線Ｌｃ１及び直線Ｌｃ２のなす角度は画角角度θａである。前方画像の縦方向（上下方向）の解像度（即ち、前方画像を構成するピクセルの縦方向の数）は縦解像度Ｙｄである。前方画像は、便宜上、「進行方向画像」とも称呼される。

画像処理部５２は、撮像部５１によって最後に取得された前方画像（最新画像）と、最新画像の直前に取得された前方画像（前回画像、即ち、最新画像よりも時間間隔Δｔだけ以前に取得された画像）と、に基づいて多数のオプティカルフローベクトル（以下、単に「フローベクトル」とも称呼される。）を取得する。

より具体的に述べると、画像処理部５２は、前回画像を所定の大きさの矩形に分割し（即ち、前回画像を矩形の集合として扱い）、矩形のそれぞれが最新画像においてどの位置に現れるかを探索する。探索に成功すると、前回画像における当該矩形の位置（移動元）を始点とし、最新画像における当該矩形の位置（移動先）を終点とするフローベクトルが取得される。即ち、画像処理部５２は、所謂ブロックマッチング手法によりフローベクトルを取得する。

フローベクトルが取得されると、画像処理部５２は、前方画像における無限遠点（ＦＯＥ）の縦方向の位置を表す無限遠点位置Ｙｉを取得する（図１を参照。）。無限遠点は、前方画像における平坦路を走行する車両１０の直進方向を表す点である。無限遠点位置Ｙｉは、無限遠点に対応するピクセルの位置によって表される。無限遠点が前方画像の下端にあるとき、無限遠点位置Ｙｉは「１」となる。無限遠点が前方画像の上端にあるとき、無限遠点位置Ｙｉは縦解像度Ｙｄと等しくなる。

無限遠点位置Ｙｉは、便宜上、「無限遠点相関値」とも称呼される。無限遠点位置Ｙｉを取得する処理は、便宜上、「無限遠点取得処理」とも称呼される。

無限遠点の取得方法について説明する。図４に車両１０が直進しているときに取得された前方画像の例である画像７１が示される。図４における点Ｐｆは無限遠点を示している。画像７１における矢印のそれぞれは、フローベクトルを表している。画像７１には他車両７２が含まれている。他車両７２は、車両１０が走行している車線（自車線）に対向する車線（即ち、対向車線）を走行している。

画像７１において、他車両７２以外の「画像７１に含まれる物標」は静止している。図４から理解されるように、「始点が他車両７２に含まれていないフローベクトル（即ち、始点が静止している物標に含まれているフローベクトル）」の始点と終点とを通る直線は点Ｐｆを通る。一般に、前方画像に含まれる物標の多くは静止しているので、取得されたフローベクトルのそれぞれの始点と終点とを通る直線（ベクトル延長線）の多くは点Ｐｆを通る。

そこで、画像処理部５２は、複数のベクトル延長線が通過する点（即ち、ベクトル延長線が互いに交差する点）であって最も多くのベクトル延長線が通過する点を無限遠点として取得する。画像処理部５２は、取得された無限遠点位置Ｙｉを時間間隔Δｔが経過する毎にＥＣＵ２０へ出力する。

なお、車両１０は、ＥＣＵ２０に加え、前方画像に含まれる種々の物標（例えば、車両１０以外の他車両、歩行者、及び、自車線の位置）を抽出し、抽出された物標の位置に基づいて車両１０の運転者を支援する「運転支援機能」を提供するＥＣＵ（運転支援ＥＣＵ）を搭載している。ただし、運転支援機能及び運転支援ＥＣＵの作動に関する説明は、本明細書において省略される。

車高センサ６１は、車両１０の助手席側にある後輪のサスペンション装置に配設されている（図１を参照。）。具体的には、車両１０は右ハンドル車であるので、車高センサ６１は左後輪のサスペンション装置に配設されている。車高センサ６１は、左後輪の回転軸に対する車両１０のバネ上部材の相対変位量（即ち、車両１０の車体における「左後輪のサスペンション装置」の取付け部と、左後輪の回転軸と、の距離の基準長さに対する変位量）を収縮長Ｃａとして検出し、収縮長Ｃａを表す信号をＥＣＵ２０へ出力する。車両１０の乗員及び車両１０に積まれた荷物を含む車両１０の積載物（即ち、車両積載物）の重心位置が変化しなければ、車両積載物の重量が増加するほど収縮長Ｃａが大きくなる。

ディマースイッチ６２は、運転者による前照灯３０の点灯状態を選択するための操作に用いられる。運転者は、ディマースイッチ６２の操作状態を「オフ位置」、「ロービーム位置」及び「ハイビーム位置」の間で切り替えることができる。

ディマースイッチ６２の操作状態がロービーム位置であるとき、ＥＣＵ２０は、ロービームユニット３１（即ち、左ロービームユニット３１ａ及び右ロービームユニット３１ｂ）を点灯させる。ディマースイッチ６２の操作状態がハイビーム位置であるとき、ＥＣＵ２０は、ロービームユニット３１及びハイビームユニット３２を点灯させる。

（オートレベリング処理）
ＥＣＵ２０は、ピッチ角度θｐが変化した場合であっても、ロービームユニット３１の照射方向（即ち、破線Ｌｂａ）と、対地水平線と、の角度を防眩角度θｈに保つ「オートレベリング処理」を実行する。即ち、ＥＣＵ２０は、ピッチ角度θｐを取得し、取得されたピッチ角度θｐに基づいて下式（１）の関係が成立するように照射角度θｂを制御する。具体的には、ＥＣＵ２０は、取得されたピッチ角度θｐを下式（１ａ）に代入することによって目標照射角度θｂｔｇｔを取得（算出）し、実際の照射角度θｂが目標照射角度θｂｔｇｔと等しくなるようにアクチュエータ４６を制御する。

θｂ＝θｈ＋θｐ……（１）
θｂｔｇｔ＝θｈ＋θｐ……（１ａ）

ピッチ角度θｐの取得方法について説明する。後述される基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ及び基準ピッチ角度θｓｔｄが未だ取得されていないとき、ＥＣＵ２０は、図５における直線Ｌｅによって表される「収縮長Ｃａと推定ピッチ角度θｅとの関係」に収縮長Ｃａを適用することによって推定ピッチ角度θｅを取得する。直線Ｌｅによって表される収縮長Ｃａと推定ピッチ角度θｅとの関係は、マップ（ルックアップテーブル）の形式にてＲＯＭ２６に記憶されている。

この場合、ＥＣＵ２０は、取得された推定ピッチ角度θｅをピッチ角度θｐとして式（１ａ）に代入し、目標照射角度θｂｔｇｔを算出する。加えて、ＥＣＵ２０は、実際の照射角度θｂが目標照射角度θｂｔｇｔと一致するようにアクチュエータ４６を制御する。なお、ＥＣＵ２０は、アクチュエータ４６の駆動量と照射角度θｂとの関係を予めＲＯＭ２６に記憶しており、照射角度θｂが目標照射角度θｂｔｇｔと一致するために必要なアクチュエータ４６の駆動量をその関係に基づいて算出し、その算出した駆動量にてアクチュエータ４６を駆動する。

図５の直線Ｌｅは、点Ｐａ１を通り、且つ、点Ｐａ２乃至点Ｐａ５のそれぞれと直線Ｌｅとの距離の和が最小となるように（即ち、最小二乗法により）取得された直線である。点Ｐａ１は、車両１０の運転席にのみ乗員（具体的には、所定の標準重量の乗員）が着座している場合（即ち、車両１０に運転者のみが乗車している場合）における収縮長Ｃａとピッチ角度θｐとの関係を表している。点Ｐａ２は、運転席及び助手席に乗員が着座している場合における収縮長Ｃａとピッチ角度θｐとの関係を表している。

点Ｐａ３は、車両１０の全ての座席に乗員が着座している場合における収縮長Ｃａとピッチ角度θｐとの関係を表している。点Ｐａ４は、全ての座席に乗員が着座しており且つ車両１０の後部トランクに所定重量の荷物が積まれている場合における収縮長Ｃａとピッチ角度θｐとの関係を表している。点Ｐａ５は、運転席にのみ乗員が着座しており且つ後部トランクに所定重量の荷物が積まれている場合における収縮長Ｃａとピッチ角度θｐとの関係を表している。

点Ｐａ１乃至点Ｐａ５から理解されるように、収縮長Ｃａとピッチ角度θｐとは単調増加の関係ではない。換言すれば、収縮長Ｃａが同一であっても車両積載物の重心位置に応じてピッチ角度θｐが異なる。従って、車両積載物の重心位置の如何によっては直線Ｌｅによって表される「収縮長Ｃａ及び推定ピッチ角度θｅの関係」に収縮長Ｃａを適用することによって取得される推定ピッチ角度θｅと、実際のピッチ角度θｐと、の差分の大きさが比較的大きくなる可能性がある。

そこで、ＥＣＵ２０は、ピッチ角度θｐと無限遠点位置Ｙｉとが単調減少の関係にあることを利用して、無限遠点位置Ｙｉに基づいてピッチ角度θｐを取得する。ピッチ角度θｐと無限遠点位置Ｙｉと間の関係について具体的に述べると、ピッチ角度θｐが増加すると（即ち、車両１０が後傾すると）、無限遠点位置Ｙｉが減少する（即ち、前方画像上の無限遠点が下に移動する）。ピッチ角度θｐが減少すると（即ち、車両１０が前傾すると）、無限遠点位置Ｙｉは増加する（即ち、前方画像上の無限遠点が上に移動する）。

ピッチ角度θｐが「０」であるとき、無限遠点位置Ｙｉは、画像基点Ｙｏとなる。画像基点Ｙｏは、図１における前方画像の投射平面を表す線分Ｌｐ上の点として示される。換言すれば、ピッチ角度θｐが「０」であるとき、カメラ装置５０（具体的には、撮像部５１）を通る車体水平線である水平線Ｌｈ２と、線分Ｌｐと、の交点（基点交点）が画像基点Ｙｏである。即ち、線分Ｌｐの長さを縦解像度Ｙｄと見做せば、線分Ｌｐの下端から基点交点までの長さが画像基点Ｙｏに相当する。

「０」であるピッチ角度θｐは、便宜上、「特定角度」とも称呼される。画像基点Ｙｏは、便宜上、「特定無限遠点位置」とも称呼される。

ピッチ角度θｐの大きさ｜θｐ｜が比較的小さいとき、ピッチ角度θｐと無限遠点位置Ｙｉとの間には概ね下式（２）の関係が成立する。

θｐ＝θａ×（Ｙｏ－Ｙｉ）／Ｙｄ……（２）

画像基点Ｙｏは、予め取得しておくことが可能である。例えば、車両１０が製造されたとき、或いは、カメラ装置５０が交換されたとき、車両１０の前方にある所定の位置に「ターゲット物標」を設置し、ピッチ角度θｐが「０」であるときに取得されたターゲット物標が写る前方画像に基づいて画像基点Ｙｏを取得することができる。しかし、多くの場合、画像基点Ｙｏを取得するために車両１０を所定の位置に所定の方向にて停止させ且つターゲット物標を所定の位置に設置する作業を精度良く行うことは困難であるため、画像基点Ｙｏを精度良く取得することは困難である。

一方、上述したように多くの場合において前方画像には多くの静止物標が含まれているので、車両１０の走行中に取得された前方画像に基づいて無限遠点位置Ｙｉを精度良く取得することができる。そこで、ＥＣＵ２０は、画像基点Ｙｏに依らず、無限遠点位置Ｙｉに基づいてピッチ角度θｐを取得する。

より具体的に述べると、ＥＣＵ２０は、ピッチ角度θｐである基準ピッチ角度θｓｔｄと、ピッチ角度θｐが基準ピッチ角度θｓｔｄであるときの無限遠点位置Ｙｉである基準無限遠点位置Ｙｓｔｄと、に基づいてピッチ角度θｐを取得する。基準無限遠点位置Ｙｓｔｄは、便宜上、「基準無限遠点相関値」とも称呼される。式（２）に基準ピッチ角度θｓｔｄ及び基準無限遠点位置Ｙｓｔｄを代入することにより下式（３）が得られる。

θｓｔｄ＝θａ×（Ｙｏ－Ｙｓｔｄ）／Ｙｄ……（３）

ピッチ角度θｐが基準ピッチ角度θｓｔｄである状況における車両１０が図６（Ａ）に示される。図６（Ａ）における対地水平線である水平線Ｌｈ３と、車体水平線である直線Ｌｆ１と、のなす角度が、基準ピッチ角度θｓｔｄ（即ち、この場合におけるピッチ角度θｐ）である。本例において、車両１０は前傾しており、そのため、ピッチ角度θｐが負の値になっている。

更に、式（２）から式（３）を引くことにより（即ち、画像基点Ｙｏを消去することにより）下式（４）が得られる。

θｐ－θｓｔｄ＝θａ×（Ｙｓｔｄ－Ｙｉ）／Ｙｄ……（４）

ピッチ角度θｐが基準ピッチ角度θｓｔｄとは異なっている状況における車両１０が図６（Ｂ）に示される。図６（Ｂ）における対地水平線である水平線Ｌｈ４と、車体水平線である直線Ｌｆ２と、のなす角度が本例におけるピッチ角度θｐである。図６（Ｂ）における直線Ｌｓｔ１は、直線Ｌｆ２とのなす角度が基準ピッチ角度θｓｔｄである直線である。本例において、車両１０は後傾しており、そのため、ピッチ角度θｐが正の値になっている。

図６（Ｂ）から理解されるように、式（４）は、水平線Ｌｈ４と直線Ｌｓｔ１とのなす角度である（θｐ－θｓｔｄ）と、基準無限遠点位置Ｙｓｔｄと無限遠点位置Ｙｉとの差分である（Ｙｓｔｄ－Ｙｉ）と、の関係を表している。

式（４）から下式（５）が得られる。

θｐ＝θａ×（Ｙｓｔｄ－Ｙｉ）／Ｙｄ＋θｓｔｄ……（５）

従って、式（５）によれば、画像基点Ｙｏを精度良く取得できない場合であっても、無限遠点位置Ｙｉに基づいてピッチ角度θｐを取得することができる。

次に、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び基準無限遠点位置Ｙｓｔｄの取得方法について説明する。車両積載物が運転者のみであるとき（即ち、車両１０の運転席にのみ乗員が存在しており且つ車両１０に荷物が積まれていないとき）、運転者の体重に拘わらず収縮長Ｃａは略同一の値となる。換言すれば、運転者が交代した結果として運転者の体重が変化しても収縮長Ｃａの変化量が小さく且つ車両積載物の重心位置は略同一である。

そこで、ＥＣＵ２０は、車両積載物が運転者のみであるときの推定ピッチ角度θｅ及び無限遠点位置Ｙｉの組合せを、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び基準無限遠点位置Ｙｓｔｄの組合せとして取得する。

具体的には、ＥＣＵ２０は、車両積載物が運転者のみである場合における収縮長Ｃａを直線Ｌｅによって表される「収縮長Ｃａ及び推定ピッチ角度θｅの関係」に適用して得られた推定ピッチ角度θｅを基準ピッチ角度θｓｔｄとして不揮発性メモリ２８に記憶する。加えて、ＥＣＵ２０は、この場合における無限遠点位置Ｙｉを基準無限遠点位置Ｙｓｔｄとして不揮発性メモリ２８に記憶する。

なお、車両１０が製造された時点において、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び基準無限遠点位置Ｙｓｔｄは不揮発性メモリ２８に記憶されていない。加えて、カメラ装置５０が交換又は修理されたとき、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び基準無限遠点位置Ｙｓｔｄは、不揮発性メモリ２８から消去される。

ＥＣＵ２０は、収縮長Ｃａが所定の第１収縮長Ｃ１よりも大きく且つ第２収縮長Ｃ２よりも小さいとき（Ｃ１＜Ｃａ＜Ｃ２）、車両積載物が運転者のみであると判定する。収縮長Ｃａの第１収縮長Ｃ１から第２収縮長Ｃ２までの範囲は、便宜上、「基準範囲」とも称呼される。収縮長Ｃａが基準範囲に含まれているときに成立する条件は、便宜上、「基準値取得条件」とも称呼される。

（具体的作動）
次に、オートレベリング処理に係るＥＣＵ２０の具体的作動について説明する。ＥＣＵ２０のＣＰＵ２５（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼される。）は、図７にフローチャートにより表された「オートレベリング処理ルーチン」を時間間隔Δｔよりも小さい所定の時間が経過する毎に実行する。

従って、適当なタイミングとなると、ＣＰＵは、図７のステップ７００から処理を開始してステップ７０５に進み、無限遠点位置Ｙｉを新たに受信しているか否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、本ルーチンが前回実行されたときから現時点までの期間においてカメラ装置５０から無限遠点位置Ｙｉを受信しているか否かを判定する。

ＣＰＵは、無限遠点位置Ｙｉを新たに受信していなければ、ステップ７０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ７９５に直接進み、本ルーチンの処理を終了する。

一方、ＣＰＵは、無限遠点位置Ｙｉを新たに受信していれば、ステップ７０５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７１０に進み、車高センサ６１によって検出された収縮長Ｃａを取得する。次いで、ＣＰＵは、ステップ７１５に進み、収縮長Ｃａを図５の直線Ｌｅによって表される「収縮長Ｃａと推定ピッチ角度θｅとの関係」に適用することによって推定ピッチ角度θｅを取得する。

更に、ＣＰＵは、ステップ７２０に進み、収縮長Ｃａが第１収縮長Ｃ１から第２収縮長Ｃ２までの範囲に含まれるか否か（即ち、収縮長Ｃａが基準範囲に含まれるか否か）を判定する。

収縮長Ｃａが第１収縮長Ｃ１から第２収縮長Ｃ２までの範囲に含まれていれば、ＣＰＵは、ステップ７２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７２５に進み、無限遠点位置Ｙｉを基準無限遠点位置Ｙｓｔｄとして不揮発性メモリ２８に記憶する。次いで、ＣＰＵは、ステップ７３０に進み、推定ピッチ角度θｅを基準ピッチ角度θｓｔｄとして不揮発性メモリ２８に記憶する。基準ピッチ角度θｓｔｄ及び基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ（即ち、基準無限遠点相関値）を取得する処理は、便宜上、「基準値取得処理」とも称呼される。更に、ＣＰＵは、ステップ７３５に進む。

一方、収縮長Ｃａが第１収縮長Ｃ１から第２収縮長Ｃ２までの範囲に含まれていなければ、ＣＰＵは、ステップ７２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７３５に直接進む。

ステップ７３５にてＣＰＵは、基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ及び基準ピッチ角度θｓｔｄが取得されているか否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ及び基準ピッチ角度θｓｔｄが不揮発性メモリ２８に記憶されているか否かを判定する。

基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ及び基準ピッチ角度θｓｔｄが取得されていれば、ＣＰＵは、ステップ７３５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７４０に進み、基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び無限遠点位置Ｙｉに基づいてピッチ角度θｐを取得する。具体的には、ＣＰＵは、基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び無限遠点位置Ｙｉを上述した式（５）に代入することによってピッチ角度θｐを取得（算出）する。基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び無限遠点位置Ｙｉに基づいてピッチ角度θｐを取得する処理は、便宜上、「ピッチ角度推定処理」とも称呼される。次いで、ＣＰＵは、ステップ７５０に進む。

一方、基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ及び基準ピッチ角度θｓｔｄが取得されていなければ、ＣＰＵは、ステップ７３５にて「Ｎｏ」と判定してステップ７４５に進み、ピッチ角度θｐを推定ピッチ角度θｅに等しい値として取得する。次いで、ＣＰＵは、ステップ７５０に進む。

ステップ７５０にてＣＰＵは、ロービームユニット３１が点灯しているか否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、ディマースイッチ６２の操作状態がロービーム位置及びハイビーム位置の何れかであるか否かを判定する。

ロービームユニット３１が点灯していれば、ＣＰＵは、ステップ７５０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ７５５に進み、照射角度θｂを制御する。より具体的に述べると、ＣＰＵは、ピッチ角度θｐを上記式（１ａ）に代入することによって目標照射角度θｂｔｇｔを取得（算出）する。加えて、ＣＰＵは、実際の照射角度θｂが目標照射角度θｂｔｇｔと一致するようにアクチュエータ４６を制御する。次いで、ＣＰＵは、ステップ７９５に進む。

一方、ロービームユニット３１が点灯していなければ、ＣＰＵは、ステップ７５０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７９５に直接進む。

（第１実施形態の第１変形例）
次に、本発明の第１実施形態の第１変形例に係る前照灯制御装置（以下、「第１変形装置」とも称呼される。）について説明する。上述した第１制御装置は、収縮長Ｃａが基準範囲に含まれているときに取得された基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ及び基準ピッチ角度θｓｔｄに基づいてピッチ角度θｐを取得していた。これに対し、第１変形装置は、収縮長Ｃａが基準範囲に含まれているときに取得された基準ピッチ角度θｓｔｄ及び参照ピッチ角度θｒｅｆに基づいてピッチ角度θｐを取得する。以下、この相違点を中心に説明する。

第１変形装置に係る前照灯制御ＥＣＵ２１（以下、単に、ＥＣＵ２１とも称呼される。）は、収縮長Ｃａが基準範囲に含まれているとき（即ち、車両積載物が運転者のみであると判定されたとき）、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び参照ピッチ角度θｒｅｆを取得して不揮発性メモリ２８に記憶しておく。参照ピッチ角度θｒｅｆは、便宜上、「基準無限遠点相関値」とも称呼される。収縮長Ｃａが基準範囲に含まれていないとき、ＥＣＵ２１は、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び参照ピッチ角度θｒｅｆに基づいてピッチ角度θｐを取得する。

図８を参照しながら具体的に説明する。収縮長Ｃａが基準範囲に含まれているとき、ＥＣＵ２１は、無限遠点位置Ｙｉ及び予め取得され且つ不揮発性メモリ２８に記憶されている画像基点Ｙｏを下式（６）に代入することによって現在ピッチ角度θｎを算出する。現在ピッチ角度θｎは、便宜上、「無限遠点相関値」とも称呼される。式（６）は上述した式（２）と同様の関係を表している。

θｎ＝θａ×（Ｙｏ－Ｙｉ）／Ｙｄ……（６）

加えて、ＥＣＵ２１は、現在ピッチ角度θｎを参照ピッチ角度θｒｅｆとして取得する。この場合における無限遠点位置Ｙｉを基準無限遠点位置Ｙｓｔｄとして扱えば、下式（７）の関係が成立する。

θｒｅｆ＝θａ×（Ｙｏ－Ｙｓｔｄ）／Ｙｄ……（７）

更に、ＥＣＵ２１は、直線Ｌｅによって表される「収縮長Ｃａ及び推定ピッチ角度θｅの関係」に収縮長Ｃａを適用することによって推定ピッチ角度θｅを取得する。加えて、ＥＣＵ２１は、推定ピッチ角度θｅを基準ピッチ角度θｓｔｄとして取得する。

図８は、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び参照ピッチ角度θｒｅｆが取得された後であって収縮長Ｃａが基準範囲に含まれていない場合の例を示している。図８における対地水平線である水平線Ｌｈ５と、車体水平線である直線Ｌｆ３と、のなす角度が本例におけるピッチ角度θｐである。図８における直線Ｌｓｔ２は、直線Ｌｆ３とのなす角度が基準ピッチ角度θｓｔｄである直線である。本例において、車両１０は後傾しており、そのため、ピッチ角度θｐが正の値になっている。

収縮長Ｃａが基準範囲に含まれていないとき、ＥＣＵ２１は、式（６）に基づいて現在ピッチ角度θｎを算出し、その現在ピッチ角度θｎを下式（８）に代入することによって変位ピッチ角度θｆｏｅを算出する。変位ピッチ角度θｆｏｅは、水平線Ｌｈ５と直線Ｌｆ３とのなす角度を表している。換言すれば、変位ピッチ角度θｆｏｅは上述した基準ピッチ角度θｓｔｄ及び参照ピッチ角度θｒｅｆが取得された時点におけるピッチ角度θｐと、現時点におけるピッチ角度θｐと、の差分に相当する。

θｆｏｅ＝θｎ－θｒｅｆ……（８）

加えて、ＥＣＵ２１は、下式（９）に基づいてピッチ角度θｐを取得（算出）する。

θｐ＝θｆｏｅ＋θｓｔｄ……（９）

ここで、変位ピッチ角度θｆｏｅを用いてピッチ角度θｐを取得する理由について説明する。式（６）乃至式（９）から下式（１０）が得られる。

θｐ＝（θｎ－θｒｅｆ）＋θｓｔｄ
＝｛θａ×（Ｙｏ－Ｙｉ）／Ｙｄ－θａ×（Ｙｏ－Ｙｒｅｆ）／Ｙｄ｝
＋θｓｔｄ……（１０）

車両積載物が運転者のみであると判定されたときに取得された基準ピッチ角度θｓｔｄは、その時点における実際のピッチ角度θｐとの差分の大きさが小さい可能性が高い。一方、基準ピッチ角度θｓｔｄと同じタイミングにて取得された参照ピッチ角度θｒｅｆは、画像基点Ｙｏに基づいて算出されているため、その時点における実際のピッチ角度θｐとの差分の大きさが比較的大きい可能性がある。

更に、現時点において取得された現在ピッチ角度θｎは、参照ピッチ角度θｒｅｆと同様に画像基点Ｙｏに基づいて算出されているため、現時点における実際のピッチ角度θｐとの差分の大きさが比較的大きい可能性がある。しかし、変位ピッチ角度θｆｏｅは、現時点における現在ピッチ角度θｎと参照ピッチ角度θｒｅｆとの差分として取得されているため画像基点Ｙｏの取得精度に起因する誤差が相殺されている。

換言すれば、変位ピッチ角度θｆｏｅは、現時点におけるピッチ角度θｐと、基準ピッチ角度θｓｔｄと、の差分を精度良く表している。従って、第１変形装置によれば、画像基点Ｙｏが精度良く取得されていない場合であっても、式（９）に基づいて現時点におけるピッチ角度θｐを精度良く取得することができる。

（具体的作動）
次に、オートレベリング処理に係るＥＣＵ２１の具体的作動について説明する。ＥＣＵ２１のＣＰＵ２５（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼される。）は、図９にフローチャートにより表された「オートレベリング処理ルーチン」を時間間隔Δｔよりも小さい所定の時間が経過する毎に実行する。

なお、図９のフローチャートに示されたステップであって図７のフローチャートに示されたステップと同様の処理が実行されるステップには図７と同一のステップ符号が付されている。

適当なタイミングとなると、ＣＰＵは、図９のステップ９００から処理を開始してステップ７０５に進む。ＣＰＵは、ステップ７１５の処理を実行すると、ステップ９１７に進み、上記式（６）に基づいて（即ち、画像基点Ｙｏ及び無限遠点位置Ｙｉに基づいて）現在ピッチ角度θｎを算出する。次いで、ＣＰＵは、ステップ７２０に進む。

ＣＰＵは、ステップ７２０にて「Ｙｅｓ」と判定すると（即ち、収縮長Ｃａが基準範囲に含まれていれば）、ステップ９２５に進み、現在ピッチ角度θｎを参照ピッチ角度θｒｅｆとして不揮発性メモリ２８に記憶する。次いで、ＣＰＵは、ステップ７３０に進み、推定ピッチ角度θｅを基準ピッチ角度θｓｔｄとして不揮発性メモリ２８に記憶する。基準ピッチ角度θｓｔｄ及び参照ピッチ角度θｒｅｆ（即ち、基準無限遠点相関値）を取得する処理は、便宜上、「基準値取得処理」とも称呼される。更に、ＣＰＵは、ステップ９３５に進む。

一方、ＣＰＵは、ステップ７２０にて「Ｎｏ」と判定すると、ステップ９３５に直接進む。

ステップ９３５にてＣＰＵは、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び参照ピッチ角度θｒｅｆが取得されているか否かを判定する。即ち、ＣＰＵは、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び参照ピッチ角度θｒｅｆが不揮発性メモリ２８に記憶されているか否かを判定する。

基準ピッチ角度θｓｔｄ及び参照ピッチ角度θｒｅｆが取得されていれば、ＣＰＵは、ステップ９３５にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ９４０に進み、上記式（８）に基づいて変位ピッチ角度θｆｏｅを取得する。次いで、ＣＰＵは、ステップ９４２に進み、上記式（９）に基づいてピッチ角度θｐを取得する。参照ピッチ角度θｒｅｆ、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び現在ピッチ角度θｎに基づいてピッチ角度θｐを取得する処理は、便宜上、「ピッチ角度推定処理」とも称呼される。更に、ＣＰＵは、ステップ７５０に進む。

一方、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び参照ピッチ角度θｒｅｆが取得されていなければ、ＣＰＵは、ステップ９３５にて「Ｎｏ」と判定してステップ７４５に進む。

（第１実施形態の第２変形例）
次に、本発明の第１実施形態の第２変形例に係る前照灯制御装置（以下、「第２変形装置」とも称呼される。）について説明する。上述した第１制御装置は、上述した式（５）に基づいてピッチ角度θｐを取得していた。これに対し、第２変形装置は、下式（１４）に基づいてピッチ角度θｐを取得する点のみにおいて相違する。従って、以下、この相違点を中心に説明する。

図６（Ｂ）における、水平線Ｌｈ４、直線Ｌｆ２及び線分Ｌｐによって画定される直角三角形（水平線Ｌｈ４と線分Ｌｐとのなす角度が直角である。）から理解されるように、ピッチ角度θｐ、画像基点Ｙｏ及び無限遠点位置Ｙｉの間には下式（１１）の関係が成立する。式（１１）において、Ｋは正の定数である。

ｔａｎ（θｐ）＝Ｋ×（Ｙｏ－Ｙｉ）……（１１）

式（１１）に基準ピッチ角度θｓｔｄ及び基準無限遠点位置Ｙｓｔｄを代入することによって下式（１２）が得られる。

ｔａｎ（θｓｔｄ）＝Ｋ×（Ｙｏ－Ｙｓｔｄ）……（１２）

更に、式（１１）から式（１２）を引くことにより（即ち、画像基点Ｙｏを消去することにより）下式（１３）が得られる。従って、下式（１４）に基づいて、ピッチ角度θｐを取得することができる。より具体的に述べると、第２変形装置に係る前照灯制御ＥＣＵ２２は、図７のステップ７４０の処理を実行するとき、基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び無限遠点位置Ｙｉを式（１４）に代入することによってピッチ角度θｐを取得（算出）する。

ｔａｎ（θｐ）－ｔａｎ（θｓｔｄ）＝Ｋ×（Ｙｓｔｄ－Ｙｉ）……（１３）
ｔａｎ（θｐ）＝Ｋ×（Ｙｓｔｄ－Ｙｉ）＋ｔａｎ（θｓｔｄ）……（１４）

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。上述した第１制御装置は、収縮長Ｃａが基準範囲に含まれているとき、基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ及び基準ピッチ角度θｓｔｄを取得していた。一方、第２実施形態に係る前照灯制御装置（以下、「第２制御装置」とも称呼される。）は、収縮長Ｃａが「基準収縮長Ｃｓｔｄから所定の差分閾値α（正の定数）を減じて得られる値」よりも小さいとき（即ち、Ｃａ＜Ｃｓｔｄ－α）、基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ及び基準ピッチ角度θｓｔｄを取得する。以下、この相違点を中心に説明する。

基準収縮長Ｃｓｔｄは、基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ及び基準ピッチ角度θｓｔｄが取得されたときの収縮長Ｃａである。換言すれば、収縮長Ｃａが「基準収縮長Ｃｓｔｄから差分閾値αを減じて得られる値」よりも小さくなる毎に基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ及び基準ピッチ角度θｓｔｄが新たに取得（更新）され、且つ、その時点における収縮長Ｃａが基準収縮長Ｃｓｔｄとして新たに取得（更新）される。収縮長Ｃａが「基準収縮長Ｃｓｔｄから差分閾値αを減じて得られる値」よりも小さいときに成立する条件は、便宜上、「基準値取得条件」とも称呼される。

車両１０が製造された時点において不揮発性メモリ２８に記憶される基準収縮長Ｃｓｔｄは、所定の収縮長初期値Ｃｉに等しい。収縮長初期値Ｃｉは、「最大収縮長Ｃｍａｘに差分閾値αを加えた値」よりも大きな値である（即ち、Ｃｍａｘ＋α＜Ｃｉ）。最大収縮長Ｃｍａｘは、車高センサ６１によって検出される収縮長Ｃａの範囲の上限値に略等しい値である（図５を参照。）。なお、カメラ装置５０が交換又は修理されたとき、基準収縮長Ｃｓｔｄは、収縮長初期値Ｃｉに設定される。

車両１０が製造された後、最初に走行しているときに取得される収縮長Ｃａは、「収縮長初期値Ｃｉから差分閾値αを減じて得られる値」よりも小さいので、基準値取得条件が成立する。そのため、このとき、収縮長Ｃａが基準収縮長Ｃｓｔｄとして取得（記憶）され、且つ、基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ及び基準ピッチ角度θｓｔｄが取得される。その後、収縮長Ｃａが「基準収縮長Ｃｓｔｄから差分閾値αを減じて得られる値」よりも小さくなると、基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ及び基準ピッチ角度θｓｔｄが新たに取得される。

差分閾値αは、例えば、乗員の数が減少した場合における収縮長Ｃａの変化量と比較して小さな値に設定され、且つ、車両積載物が変化していないにも拘わらず車両１０の走行中に基準値取得条件が繰り返し成立しないように予め定められている。

（具体的作動）
第２制御装置に係る前照灯制御ＥＣＵ２３（以下、単に、ＥＣＵ２３とも称呼される。）の具体的作動について説明する。ＥＣＵ２３のＣＰＵ２５（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼される。）は、図１０にフローチャートにより表された「オートレベリング処理ルーチン」を時間間隔Δｔよりも小さい所定の時間が経過する毎に実行する。

なお、図１０のフローチャートに示されたステップであって図７のフローチャートに示されたステップと同様の処理が実行されるステップには図７と同一のステップ符号が付されている。

適当なタイミングとなると、ＣＰＵは、図１０のステップ１０００から処理を開始してステップ７０５に進む。ＣＰＵは、ステップ７１５の処理を実行すると、ステップ１０２０に進み、収縮長Ｃａが「基準収縮長Ｃｓｔｄから差分閾値αを減じて得られる値」よりも小さいか否かを判定する。

収縮長Ｃａが「基準収縮長Ｃｓｔｄから差分閾値αを減じて得られる値」よりも小さければ、ＣＰＵは、ステップ１０２０にて「Ｙｅｓ」と判定してステップ１０２２に進み、収縮長Ｃａを基準収縮長Ｃｓｔｄとして不揮発性メモリ２８に記憶する。次いで、ＣＰＵは、ステップ７２５に進む。

一方、収縮長Ｃａが「基準収縮長Ｃｓｔｄから差分閾値αを減じて得られる値」以上であれば、ＣＰＵは、ステップ１０２０にて「Ｎｏ」と判定してステップ７３５に直接進む。

ＣＰＵは、ステップ７５５の処理を終了したとき、ステップ１０９５に進み、本ルーチンの処理を終了する。加えて、ステップ７０５の判定条件が成立していなければ（即ち、無限遠点位置Ｙｉを新たに受信していなければ）、ステップ７０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１０９５に直接進む。

（第２実施形態の変形例）
次に、本発明の第２実施形態の変形例に係る前照灯制御装置（以下、「第３変形装置」とも称呼される。）について説明する。上述した第２制御装置は、基準値取得条件が成立したときに取得された基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ及び基準ピッチ角度θｓｔｄに基づいてピッチ角度θｐを取得していた。これに対し、第３変形装置は、上述した第１変形装置と同様に、基準値取得条件が成立したときに取得された基準ピッチ角度θｓｔｄ及び参照ピッチ角度θｒｅｆに基づいてピッチ角度θｐを取得する。

第３変形装置に係る前照灯制御ＥＣＵ２４（以下、単に、ＥＣＵ２４とも称呼される。）のＣＰＵ２５（以下、単に「ＣＰＵ」とも称呼される。）は、図１１にフローチャートにより表された「オートレベリング処理ルーチン」を時間間隔Δｔよりも小さい所定の時間が経過する毎に実行する。

なお、図１１のフローチャートに示されたステップであって図７のフローチャートに示されたステップと同様の処理が実行されるステップには図７と同一のステップ符号が付されている。同様に、図１１のフローチャートに示されたステップであって図９又は図１０のフローチャートに示されたステップと同様の処理が実行されるステップには図９又は図１０と同一のステップ符号が付されている。

適当なタイミングとなると、ＣＰＵは、図１１のステップ１１００から処理を開始してステップ７０５に進む。ＣＰＵは、ステップ９１７の処理を実行すると、ステップ１０２０に進む。ＣＰＵは、ステップ１０２２の処理を実行すると、ステップ９２５に進む。

ＣＰＵは、ステップ７５５の処理を終了したとき、ステップ１１９５に進み、本ルーチンの処理を終了する。加えて、ステップ７０５の判定条件が成立していなければ（即ち、無限遠点位置Ｙｉを新たに受信していなければ）、ＣＰＵは、ステップ７０５にて「Ｎｏ」と判定してステップ１１９５に直接進む。

以上、説明したように、第１制御装置及び第２制御装置は、車高センサ６１によって取得された収縮長Ｃａ、及び、カメラ装置５０によって取得された無限遠点位置Ｙｉに基づいてピッチ角度θｐを取得することができる。換言すれば、第１制御装置及び第２制御装置によれば、車高センサ６１が車両１０の後輪のサスペンション装置にのみ配設されていても、運転支援機能を提供するためのカメラ装置５０を流用してピッチ角度θｐを取得することが可能となる。

特に、第１制御装置（並びに第１変形装置及び第２変形装置）によれば、収縮長Ｃａが基準範囲に含まれているときに取得された基準ピッチ角度及び基準無限遠点相関値に基づいてピッチ角度θｐを精度良く取得することが可能となる。第２制御装置（及び第３変形装置）によれば、車両１０が製造された後、早期に基準ピッチ角度及び基準無限遠点相関値が取得されるので、基準ピッチ角度及び基準無限遠点相関値に基づいてピッチ角度θｐを取得する機会を増加させることが可能となる。

以上、本発明に係る前照灯制御装置の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的に逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。例えば、本実施形態において、画像処理部５２が無限遠点位置Ｙｉを取得していた。しかし、無限遠点位置Ｙｉは、ＥＣＵ２０によって取得されても良い。この場合、画像処理部５２は、前方画像を表す情報（即ち、静止画像データ）を時間間隔Δｔが経過する毎にＥＣＵ２０へ出力する。

加えて、本実施形態に係る画像処理部５２は、無限遠点位置Ｙｉを時間間隔Δｔが経過する毎にＥＣＵ２０へ出力していた。しかし、画像処理部５２は、無限遠点位置Ｙｉを精度良く取得することができなかった場合（例えば、車両１０が停止している場合）、無限遠点位置ＹｉをＥＣＵ２０へ出力しないように構成されても良い。

加えて、第１制御装置に係るＥＣＵ２０は、収縮長Ｃａが基準範囲に含まれるか否かに依らず、基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ及び基準ピッチ角度θｓｔｄが取得されていれば（即ち、図７のステップ７３５にて「Ｙｅｓ」と判定されると）、基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び無限遠点位置Ｙｉに基づいてピッチ角度θｐを取得していた。即ち、この場合、ＥＣＵ２０は、ステップ７４０の処理を実行していた。しかし、ＥＣＵ２０は、収縮長Ｃａが基準範囲に含まれているとき、ステップ７４０とは異なる処理によってピッチ角度θｐを取得しても良い。例えば、この場合、ＥＣＵ２０は、ピッチ角度θｐを、ステップ７１５の処理によって取得された推定ピッチ角度θｅと等しい値として取得しても良い。

加えて、第１制御装置に係るＥＣＵ２０は、収縮長Ｃａが第１収縮長Ｃ１よりも大きく且つ第２収縮長Ｃ２よりも小さいとき、車両積載物が運転者のみであると判定する。換言すれば、第１収縮長Ｃ１は、車両積載物が運転者のみである場合における収縮長Ｃａの値の範囲の下限値に略一致するように定められていた。しかし、第１収縮長Ｃ１は、車両積載物が無い場合における収縮長Ｃａの値に略一致するように定められていても良い。

加えて、第２制御装置に係るＥＣＵ２３は、基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び無限遠点位置Ｙｉを上記式（５）に代入することによってピッチ角度θｐを取得していた（図１０のステップ７４０を参照）。しかし、ＥＣＵ２３は、基準無限遠点位置Ｙｓｔｄ、基準ピッチ角度θｓｔｄ及び無限遠点位置Ｙｉを式（１４）に代入することによってピッチ角度θｐを取得しても良い。

加えて、本実施形態における「特定角度」は「０」であった。しかし、「特定角度」は「０」以外の値であっても良い。この場合、画像基点Ｙｏは、ピッチ角度θｐが（「０」とは異なる）その特定角度であるときに取得された無限遠点位置Ｙｉとなる。

加えて、第２実施形態における差分閾値αは所定の正の値であった。しかし差分閾値αは「０」であっても良い。

加えて、第１制御装置に係るＥＣＵ２０は、収縮長Ｃａが基準範囲に含まれているとき、直線Ｌｅによって表される「収縮長Ｃａ及び推定ピッチ角度θｅの関係」に収縮長Ｃａを適用することによって基準ピッチ角度θｓｔｄを取得していた。しかし、ＥＣＵ２０は、収縮長Ｃａが基準範囲に含まれているとき、直線Ｌｅによって表される関係とは異なる「収縮長Ｃａ及び推定ピッチ角度θｅの関係」に基づいて基準ピッチ角度θｓｔｄを取得しても良い。

この場合、例えば、ＥＣＵ２０は、直線Ｌｅによって表される関係に加え、車両積載物が運転者のみであり且つ体重の異なる複数の運転者が運転席に着座することによって得られる複数の「収縮長Ｃａとピッチ角度θｐとの組合せ」に基づいて取得される「収縮長Ｃａと推定ピッチ角度θｅとの関係（特定関係）」を不揮発性メモリ２８に記憶している。加えて、ＥＣＵ２０は、収縮長Ｃａが基準範囲に含まれているとき、特定関係に収縮長Ｃａを適用することによって基準ピッチ角度θｓｔｄを取得しても良い。

加えて、本実施形態において、アクチュエータ４６の作動によって照射角度θｂが変更されていた。しかし、これとは異なる方法によって照射角度θｂが変更されても良い。例えば、ロービームユニット３１は、バルブ４１の前方に配設された遮蔽板の位置を変更することによってバルブ４１の光が照射される領域が変化し、その結果、照射角度θｂが変更されるように構成されても良い。

加えて、本実施形態に係る車高センサ６１は、車両１０の助手席側にある後輪のサスペンション装置に配設されていた。しかし、２つの車高センサが、車両１０の後輪のそれぞれに配設されたサスペンション装置に配設されていても良い。この場合、ＥＣＵ２０は、２つの車高センサのそれぞれによって検出された値の平均値を収縮長Ｃａとして取得しても良い。或いは、車高センサ６１は、車両１０の前輪のサスペンション装置に配設されても良い。

加えて、第１制御装置及び第２制御装置は、ロービームユニット３１が点灯しているか否かに拘わらずピッチ角度θｐを取得していた。しかし、ＥＣＵ２０は、ロービームユニット３１が点灯しているときにのみピッチ角度θｐを取得しても良い。

加えて、本実施形態に係るカメラ装置５０は、車両１０の前方にある領域を撮影していた。しかし、カメラ装置５０は、車両１０の前方にある領域に加えて後方にある領域を撮影するように車両１０に配設されていても良い。

１０…車両、２０…前照灯制御ＥＣＵ、２３…ＣＰＵ、２４…ＲＯＭ、２５…ＲＡＭ、２６…不揮発性メモリ、３０…前照灯、３１…ロービームユニット、３１ａ…左ロービームユニット、３１ｂ…右ロービームユニット、３２…ハイビームユニット、４１…バルブ、４２…反射鏡、４３…上方ロッド、４４…下方ロッド、４５…ユニットケース、４６…アクチュエータ、５０…カメラ装置、５１…撮像部、５２…画像処理部、６１…車高センサ、６２…ディマースイッチ。

Claims (8)

1. 車両の前照灯の照射角度を変更するアクチュエータと、
   前記車両のピッチ角度に基づいて目標照射角度を取得し且つ前記照射角度が当該目標照射角度と一致するように前記アクチュエータを制御するコントローラと、
   を備える前照灯制御装置であって、
   前記車両の前輪及び後輪の何れか一方の回転軸に対する当該車両のバネ上部材の相対変位量を収縮長として検出する車高センサと、
   前記車両の進行方向にある領域を撮影することにより進行方向画像を取得するカメラ装置と、
   を備え、
   前記コントローラは、
   前記進行方向画像に含まれる無限遠点の当該進行方向画像の上下方向における位置である無限遠点位置に相関を有する無限遠点相関値を取得する無限遠点取得処理を実行し、
   所定の基準値取得条件が成立しているか否かを判定し、
   前記基準値取得条件が成立していると判定されたとき、予め定められた収縮長とピッチ角度との間の関係に当該検出された収縮長を適用することによって基準ピッチ角度を取得し、且つ、その時点における前記無限遠点相関値を基準無限遠点相関値として取得する基準値取得処理を実行し、
   前記基準値取得条件が成立していないと判定されたとき、前記基準ピッチ角度、前記基準無限遠点相関値、及び、現時点における前記無限遠点相関値に基づいて前記ピッチ角度を取得するピッチ角度推定処理を実行する、
   ように構成された前照灯制御装置。
2. 請求項１に記載の前照灯制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記検出された収縮長が所定の基準範囲に含まれているとき、前記基準値取得条件が成立していると判定するように構成された前照灯制御装置。
3. 請求項２に記載の前照灯制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記基準範囲が、前記車両の積載物が運転者のみである場合に取得される前記収縮長の最小値から最大値までの範囲に含まれるように設定された前照灯制御装置。
4. 請求項１に記載の前照灯制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記検出された収縮長が基準収縮長から所定の差分閾値を減じて得られる値よりも小さいとき、前記基準値取得条件が成立していると判定し、
   前記基準値取得条件が成立していると判定されたとき、前記基準収縮長が前記検出された収縮長と一致するように当該基準収縮長を更新する、
   ように構成された前照灯制御装置。
5. 請求項４に記載の前照灯制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記基準値取得処理が未だ実行されていないとき、前記基準収縮長が、前記収縮長が検出される値の範囲の上限値に前記差分閾値を加えた値よりも大きな値に設定されているように構成された前照灯制御装置。
6. 請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の前照灯制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記ピッチ角度推定処理において、現時点における前記ピッチ角度の正接と前記基準ピッチ角度の正接との差分が、前記基準無限遠点相関値と現時点における前記無限遠点相関値との差分に比例するとの関係に基づいて当該ピッチ角度を取得する、
   ように構成された前照灯制御装置。
7. 請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の前照灯制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記ピッチ角度推定処理において、現時点における前記ピッチ角度と前記基準ピッチ角度との差分が、前記基準無限遠点相関値と現時点における前記無限遠点相関値との差分に比例するとの関係に基づいて当該ピッチ角度を取得する、
   ように構成された前照灯制御装置。
8. 請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載の前照灯制御装置において、
   前記コントローラは、
   前記無限遠点取得処理において、前記ピッチ角度が所定の特定角度であるときに取得された前記無限遠点位置である特定無限遠点位置と、現時点における前記無限遠点位置と、の差分に比例する値を前記無限遠点相関値として取得し、
   前記基準値取得処理において、前記無限遠点相関値と前記基準無限遠点相関値との差分に前記基準ピッチ角度を加えた値を前記ピッチ角度として取得する、
   ように構成された前照灯制御装置。

Images