JPWO2012070123A1 - 車両用照明装置及び車両用ヘッドランプの制御方法 - Google Patents

Abstract

本発明による車両用照明装置は、ハイビームとロービームとの間で切り換え可能であり、スイブルアクチュエータにより光軸の向きを略水平面内で変化させることができるヘッドランプと、ヘッドランプを制御する制御装置とを備え、制御装置は、ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出した場合に、一旦ハイビームからロービームに切り換えてから、検出した前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、スイブルアクチュエータを駆動し、該目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始する。

Description

本発明は、車両用照明装置及び車両用ヘッドランプの制御方法に関する。

従来から、水平方向に２分割されたサブシェードを制御することで、ハイビームパターンに対して一部に遮光部を有する左側ハイビーム用配光パターン及び右側ハイビーム用配光パターンを生成可能とし、検出車両の位置に応じた左側ハイビーム用配光パターンの垂直カットオフラインの位置及び右側ハイビーム用配光パターンの垂直カットオフラインの位置が実現されるように左側ヘッドランプおよび右側ヘッドランプのスイブル角を調節する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開2010-000957号公報

しかしながら、上述の特許文献１に記載する技術では、ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出した場合に、前方車両の位置に応じて左側ヘッドランプおよび右側ヘッドランプのスイブル角を変化させる初期調整過程において、左側ハイビーム用配光パターン又は右側ハイビーム用配光パターンに含まれるハイビーム光が前方車両を横切る場合があり、かかる場合には、前方車両の運転者にグレアを与えてしまう虞がある。

そこで、本発明は、前方車両検出時のスイブル角の初期調整過程で前方車両の運転者にグレアを与えるのを適切に防止することができる車両用照明装置及び車両用ヘッドランプの制御方法の提供を目的とする。

本発明の一局面によれば、車両用照明装置であって、
ハイビームとロービームとの間で切り換え可能であり、スイブルアクチュエータにより光軸の向きを略水平面内で変化させることができるヘッドランプと、
前記ヘッドランプを制御する制御装置とを備え、
前記制御装置は、前記ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出した場合に、一旦ハイビームからロービームに切り換えてから、前記検出した前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動し、該目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始することを特徴とする、車両用照明装置が提供される。

本発明のその他の一局面によれば、ハイビームとロービームとの間で切り換え可能であるヘッドランプであって、スイブルアクチュエータにより光軸の向きを略水平面内で変化させることができる車両用ヘッドランプの制御方法であって、
前記ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出するステップと、
前記ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出した場合に、ハイビームからロービームに切り換えるステップと、
前記ハイビームからロービームに切り換え後に、前記検出した前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動するステップと、
前記目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始するステップとを含むことを特徴とする、制御方法が提供される。

本発明によれば、前方車両検出時のスイブル角の初期調整過程で前方車両の運転者にグレアを与えるのを適切に防止することができる車両用照明装置及び車両用ヘッドランプの制御方法が得られる。

車両用照明装置１の一実施例を示す要部構成図である。 ヘッドランプ５０の一例を示す断面図である。 ランプシェード７０の一例を概略的に示す斜視図である。 ランプシェード７０により実現される配光パターンの代表的な例を示す図である。 本実施例の制御ＥＣＵ４０により実現される主要処理の一例を示すフローチャートである。 図５に関連した説明図であり、本実施例の制御ＥＣＵ４０により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図である。 図６に対する比較例を示す図である。 本実施例の制御ＥＣＵ４０により実現される主要処理のその他の一例を示すフローチャートである。 本実施例の制御ＥＣＵ４０により実現される主要処理の更なるその他の一例を示すフローチャートである。 図９に示す処理により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図（その１）である。 図９に示す処理により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図（その２）である。 図９に示す処理により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図（その３）である。

以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、車両用照明装置１の一実施例を示す要部構成図である。車両用照明装置１は、画像センサ１０と、スイッチ２０と、制御ＥＣＵ（Electronic Control Unit)４０と、ヘッドランプ５０とを含む。

画像センサ１０は、カメラで構成され、ＣＣＤ（charge-coupled device）やＣＭＯＳ（complementary metal oxide semiconductor）等の撮像素子により、車両前方の風景の画像（前方環境画像）を捕捉する。画像センサ１０は、車両前方の風景を撮像できるような態様で車両に搭載される。例えば、画像センサ１０は、例えばルームミラーの裏側（車両前側の面）に取り付けられる。画像センサ１０は、車両走行中にリアルタイムに前方環境画像を取得し、例えば所定のフレーム周期のストリーム形式で制御ＥＣＵ４０に供給するものであってよい。尚、画像センサ１０は、以下で説明する車両配光制御用の専用のセンサであってもよいし、他の用途（例えば前方監視カメラ、レーンキープアシスト用カメラ等）と兼用であってもよい。また、画像センサ１０は、カラー又はモノクロ画像のいずれを取得するカメラであってもよい。

スイッチ２０は、ヘッドランプ５０のＯＮ／ＯＦＦや、ヘッドランプ５０の配光制御ＯＮ／ＯＦＦなどのヘッドランプ作動関係のスイッチを含む。スイッチ２０は、例えばステアリングコラム等のような車室内の適切な位置に配置されてよい。尚、ヘッドランプ５０の配光制御は、ヘッドランプ５０のＯＮ時に自動的に実行されてもよいし、ハイビームが使用される時に自動的に実行されてもよい。

制御ＥＣＵ４０は、図示しないバスを介して互いに接続されたＣＰＵ、ＲＯＭ、及びＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータとして構成されている。制御ＥＣＵ４０は、主なる機能として、画像認識部４２と、ヘッドランプ制御部４４と、ランプシェード制御部４６と、スイブル制御部４８とを含む。これらの各部４２，４４，４６，４８は、ＣＰＵがＲＯＭ等の記憶装置に記憶されたプログラムを実行することで実現されてもよい。また、例えば画像認識部４２は、専用のハードウェア回路を用いて実現されてもよい。また、これらの各部４２，４４，４６，４８は、必ずしも同一のＥＣＵユニット内に組み込まれる必要はなく、複数のＥＣＵにより協動して実現されてもよい。

ヘッドランプ５０は、車両の前部左右にそれぞれ設けられる。尚、以下で、特に左右のヘッドランプ５０を区別する際には、左側のヘッドランプに符号５０Ｌを付し、右側のヘッドランプに符号５０Ｒを付す。ヘッドランプ５０は、車両前方領域に向けて可視光を照射するロービーム及びハイビームを含む。ロービーム及びハイビームは、それぞれ専用のランプにより構成されてもよいし、単一のランプの照射パターンをランプシェードにより可変することで実現されてもよい（図２参照）。ヘッドランプ５０は、スイブルアクチュエータ５２と、シェード駆動用アクチュエータ５４とを含む。

図２は、ヘッドランプ５０の一例を示す断面図である。

図示のヘッドランプ５０は、プロジェクタ型のヘッドランプであり、主に、光源であるバルブ８０と、投影レンズ８２と、リフレクタ８４と、これらを保持するホルダ８６とを含む。リフレクタ８４と投影レンズ８２との間にはランプシェード７０が設けられる。ヘッドランプ５０は、バルブ８０から出射した光をリフレクタ８４に反射させ、リフレクタ８４から前方に向かう光の一部をランプシェード７０で遮蔽して、車両前方に配光パターンを投影する。バルブ８０は、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤ等であってよい。リフレクタ８４は、車両前後方向に延びる光軸を中心軸とする略楕円球面状の反射面を有している。投影レンズ８２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズであり、光軸上に配置されている。

ヘッドランプ５０は、ヘッドランプ５０の光軸の向きを略水平面内で変化させるスイブルアクチュエータ５２を備える。スイブルアクチュエータ５２は、ホルダ８６の下底部に取り付けられ、軸５２ａのまわりにホルダ８６を回動可能に支持している。

ヘッドランプ５０は、バルブ８０から発せられる光の一部を遮蔽した配光パターンを形成するランプシェード７０を備える。ランプシェード７０は、水平方向に二分割されたサブシェードから構成されている（図３参照）。ランプシェード７０は、その開閉状態がシェード駆動用アクチュエータ５４により駆動制御される。図示の例では、各サブシェードの下端には、シェード駆動用アクチュエータ５４により回転駆動される回転体７２が取り付けられている。両方のサブシェードの直立時には、ロービーム用配光パターンが形成される。回転体７２を回転させて両方のサブシェードを略水平に傾斜させると、ハイビーム用配光パターンが形成される。シェードの構造および作用については、図３を参照して詳述する。

図３は、ランプシェード７０の一例を概略的に示す斜視図である。ランプシェード７０は、水平方向に二分割されたサブシェード７０ａ，７０ｂを備える。サブシェード７０ａ，７０ｂの下端には、支持軸７１により回転可能に支持された回転体７２ａ、７２ｂが取り付けられている。支持軸７１は、ホルダ８６に連結されており、ホルダ８６と一体にスイブル可能にされている。各回転体７２ａ、７２ｂは、それぞれに対して設けられるシェード駆動用アクチュエータ５４により回転駆動される。尚、サブシェード７０ａ，７０ｂは、他の態様で駆動されてもよい。サブシェード７０ａ，７０ｂは、例えばソレノイド（シェード駆動用アクチュエータ５４の一例）により駆動されるプランジャの往復動により直立状態と傾斜状態との間で切り換えされてもよい。

図４は、ランプシェード７０により実現される配光パターンの代表的な例を示す図である。尚、図４において、配光パターンは、車両前方の所定位置の仮想的な鉛直スクリーン上に形成される配光パターンとして示されている。また、ラインＶは、鉛直方向のラインを示し、ラインＨは、水平方向のラインを示す。尚、ヘッドランプ５０の中心軸はラインＶ上に位置するものとする。

図４（Ａ）は、右側一部遮光パターンの一例を示す。この右側一部遮光パターンは、ハイビーム光を左側に含むパターンである。右側一部遮光パターンは、左側のヘッドランプ５０Ｌにおけるランプシェード７０のサブシェード７０ａ，７０ｂの一方（車両内側のサブシェード）を略水平に傾斜させ、他方（車両外側のサブシェード）を直立させることにより形成される。或いは、右側一部遮光パターンは、右側のヘッドランプ５０Ｒにおけるランプシェード７０のサブシェード７０ａ，７０ｂの一方（車両外側のサブシェード）を略水平に傾斜させ、他方（車両内側のサブシェード）を直立させることにより形成される。

図４（Ｂ）は、左側一部遮光パターンの一例を示す。この左側一部遮光パターンは、ハイビーム光を右側に含むパターンである。左側一部遮光パターンは、右側のヘッドランプ５０Ｒにおけるランプシェード７０のサブシェード７０ａ，７０ｂの一方（車両内側のサブシェード）を略水平に傾斜させ、他方（車両外側のサブシェード）を直立させることにより形成される。或いは、左側一部遮光パターンは、左側のヘッドランプ５０Ｌにおけるランプシェード７０のサブシェード７０ａ，７０ｂの一方（車両外側のサブシェード）を略水平に傾斜させ、他方（車両内側のサブシェード）を直立させることにより形成される。

図４（Ｃ）は、ヘッドランプ５０により生成されるハイビームパターンの一例を示す。このハイビームパターンは、ヘッドランプ５０の双方のサブシェード７０ａ，７０ｂを略水平に傾斜させることにより形成される。

図４（Ｄ）は、左側のヘッドランプ５０Ｌにより生成されるロービームパターンの一例を示す。このロービームパターンは、ヘッドランプ５０の双方のサブシェード７０ａ，７０ｂを直立させることにより形成される。

ここで、図１を再度参照して、本実施例の制御ＥＣＵ４０について説明する。制御ＥＣＵ４０は、上述の如く、主なる機能として、画像認識部４２と、ヘッドランプ制御部４４と、ランプシェード制御部４６と、スイブル制御部４８とを含む。

画像認識部４２は、画像センサ１０から得られる前方環境画像を画像処理して、車両前方に存在しうる前方車両（先行車や対向車）を検出する。画像中の前方車両を検出する方法は、多種多様であり、任意の方法が採用されてもよい。典型的には、前方車両は、移動体であり、ブレーキランプ（又はテールランプ）やヘッドランプから光を発すると共に、後方から受けた光を反射する反射部（リフレクタ）を車両後部に備える。従って、かかる光の特徴に基づいて、画像中の前方車両を検出してもよい。例えば、画像中の光の特徴が所定の条件（明るさ、色、大きさ、パターン、動き等）を満たす場合に、当該光に関する像が、前方車両として検出されてもよい。より具体的には、前方車両検出方法の一例として、画像センサ１０から得られる前方環境画像を画像処理して、画像中の光（所定輝度以上の画素）を検出し、検出した光の中から、明るさ・光の動き（例えば光の物体の速度、進行方向等）・色（例えば、ブレーキランプの発光色や反射部の反射光の色等）の要素に基づいて、当該光が前方車両によるものか或いは前方車両以外の外乱光（道路標識の反射板等による反射光）なのかを判断するものであってよい。画像認識部４２は、前方車両の存在を検出すると、当該前方車両の位置や方位等を算出してもよい。

ヘッドランプ制御部４４は、スイッチ２０の状態に基づいて、ヘッドランプ５０のＯＮ／ＯＦＦの切り替え制御を行う。なお、ヘッドランプ制御部４４は、日照センサの出力信号等に基づいて、周囲が暗くなったときに自動的にヘッドランプ５０をオンする制御を実行してもよい。

ランプシェード制御部４６は、スイッチ２０の状態に基づいて、例えばヘッドランプ５０の配光制御がオンであるとき、シェード駆動用アクチュエータ５４を介して配光パターンを制御する。具体的には、ランプシェード制御部４６は、画像認識部４２の前方車両の検出状況に基づいて、シェード駆動用アクチュエータ５４によりランプシェード７０を制御して、ヘッドランプ５０の配光パターンを制御する。基本的には、ランプシェード制御部４６は、画像認識部４２により前方車両の位置及び方向等に基づいて、当該前方車両がハイビームにより照射されないようにサブシェード７０ａ，７０ｂの開閉状態を制御する。これにより、例えば図４に示すような各種配光パターンが選択的に実現される。尚、ランプシェード制御部４６による制御方法の詳細は後述する。

スイブル制御部４８は、スイッチ２０の状態に基づいて、例えばヘッドランプ５０の配光制御がオンであるとき、スイブルアクチュエータ５２を介して配光パターンの照射方向（ヘッドランプ５０のスイブル角）を制御する。具体的には、スイブル制御部４８は、画像認識部４２の前方車両の検出状況に基づいて、スイブルアクチュエータ５２によりヘッドランプ５０の光軸方向を制御する。基本的には、スイブル制御部４８は、画像認識部４２により前方車両の位置及び方向等に基づいて、当該前方車両がハイビームにより照射されないようにヘッドランプ５０の光軸の向きを制御する。尚、スイブル制御部４８による制御方法の詳細は後述する。

図５は、本実施例の制御ＥＣＵ４０により実現される主要処理の一例を示すフローチャートである。図５に示す処理は、スイッチ２０の状態に基づいて、ヘッドランプ５０がオンであり、且つ、ヘッドランプ５０の配光制御がオンである場合に、起動され、所定周期毎に繰り返し実行されるものであってもよい。図６は、図５に関連した説明図であり、図５に示す処理により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図である。尚、本例では、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒの配光パターン及びそれらによる照射領域は略同一であり、図６では、説明の簡易化のため、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒの照射領域が重なっているものとする。

ステップ５００では、画像認識部４２は、画像センサ１０からリアルタイムで提供される前方環境画像を画像処理して、車両前方に存在しうる前方車両（先行車や対向車）を検出したか否かを判定する。前方車両を検出した場合には、ステップ５０２に進み、検出しない場合は、ステップ５００に戻る。尚、前方車両を検出していない間は、初期のパターンとしてハイビームパターン（図４（Ｃ）参照）が形成される。

ステップ５０２では、ランプシェード制御部４６は、ランプシェード７０を制御して、配光パターンをハイビームパターン（初期のパターン）からロービームパターンへと変更する。即ち、図６（Ａ）に示すようなハイビームパターンから、図６（Ｂ）に示すようなロービームパターンへと変更する。

ステップ５０４では、スイブル制御部４８は、画像認識部４２から得られる前方車両の位置に基づいて、目標スイブル角を決定し、該目標スイブル角が実現されるようにスイブルアクチュエータ５２によりヘッドランプ５０の光軸方向を変化させる。ここでは、一例として、目標スイブル角は、一部遮光パターンの遮断部分内に前方車両が含まれ、且つ、一部遮光パターンのカットオフラインＣＬ，ＣＲ（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）が前方車両の近接側端部から所定距離離間した位置（方向）に来るように決定される。尚、一部遮光パターンの遮断部分とは、ハイビームパターン（図４（Ｃ）参照）から一部遮光パターン（図４（Ａ）及び図４（Ｂ）参照）を差し引いた部分に相当する。また、本例では、ヘッドランプ５０の中心軸がカットオフラインＣＬ，ＣＲの位置に対応するが、目標スイブル角は、ヘッドランプ５０の中心軸と前方車両との位置関係に基づいて決定されてもよい。

例えば、図６に示す例は、ヘッドランプ５０の中心軸（光軸）よりも右側に前方車両が検出された例であり、この例では、図６（Ｃ）に示すように、スイブル後には（最終的には）左側一部遮光パターンが生成・使用される。この場合、図６（Ｂ）に矢印にて概念的に示すように、スイブルは、ロービームパターンが維持された状態で、左側一部遮光パターンのカットオフラインＣＲが前方車両の右側端部から所定距離離間した位置に来るように実行される。尚、注意すべきこととして、この段階では、ロービームパターンが維持されており、左側一部遮光パターンが実現されていない。

ステップ５０６では、ランプシェード制御部４６は、スイブル制御部４８による目標スイブル角へのスイブルが完了すると、ランプシェード７０を制御して、配光パターンをロービームパターンから一部遮光パターンへと変更する。図６に示す例では、ランプシェード制御部４６は、スイブル制御部４８による目標スイブル角へのスイブルが完了すると、配光パターンをロービームパターンから左側一部遮光パターンへと変更する。尚、一部遮光パターンの形成後は、スイブル制御部４８は、前方車両が所定の消失状態になるまで、前方車両の位置の変化に応じて、一部遮光パターンのカットオフラインＣＬ，ＣＲが前方車両の近接側端部から所定距離離間した位置に維持されるように、スイブル角を制御・調整する。

ここで、図７には、図６に対する比較例が示されている。図７に示す比較例では、図７（Ｂ）に示すように、左側一部遮光パターンを生成してからスイブルが実行される点が本実施例と異なる。即ち、図７に示す比較例では、図７（Ｂ）に矢印にて概念的に示すように、左側一部遮光パターンがスイブルにより前方車両を横切るのに対して、本実施例では、図６（Ｂ）に矢印にて概念的に示すように、ロービームパターンがスイブルにより前方車両を横切る。従って、図７に示す比較例では、左側一部遮光パターンがスイブルにより前方車両を横切る際に、前方車両の運転者にグレアを与えるのに対して、本実施例によれば、ロービームパターンがスイブルにより前方車両を横切るので、かかるグレアを適切に防止することができる。

図８は、本実施例の制御ＥＣＵ４０により実現される主要処理のその他の一例を示すフローチャートである。図８に示す処理は、スイッチ２０の状態に基づいて、ヘッドランプ５０がオンであり、且つ、ヘッドランプ５０の配光制御がオンである場合に、起動され、所定周期毎に繰り返し実行されるものであってもよい。ステップ５００，５０２，５０４，５０６の処理は、図５の同ステップの処理と同様であってよいので、説明を省略する。

ステップ５００にて前方車両を検出した場合には、ステップ５０１に進み、検出しない場合は、ステップ５００に戻る。

ステップ５０１では、画像認識部４２は、ステップ５００で検出された際の前方車両との離間距離（自車との間の距離）が所定閾値よりも短いか否かを判定する。所定閾値は、例えば割り込みや車線変更等により急に自車の前方に現れて検出される前方車両と、ハイビームを照射してもグレアを与えないほど十分遠方に位置するときに検出される前方車両とを区別するための閾値である。かかる閾値は、ハイビームパターンの照度等に応じて適合されてもよい。最初に検出されたときの前方車両との離間距離が所定閾値よりも短い場合には、ステップ５０２に進み、最初に検出されたときの前方車両との離間距離が所定閾値よりも長い場合には、ステップ５０８に進む。

ステップ５０２，５０４，５０６では、図５及び図６を参照して説明した上述のロービーム経由のスイブル及び配光切換が実現される。

ステップ５０８では、ランプシェード制御部４６は、ランプシェード７０を制御して、配光パターンをハイビームパターンから一部遮光パターンへと変更する。ここで、注意すべきこととして、ステップ５０８では、上記のステップ５０２で実行されるようなハイビームパターン（初期のパターン）からロービームパターンへの配光切換が実行されずに、ハイビームパターン（初期のパターン）から一部遮光パターンへの配光切換が実行される。

ステップ５１０では、上記のステップ５０４と同様に、スイブル制御部４８は、画像認識部４２から得られる前方車両の位置に基づいて、目標スイブル角を決定し、該目標スイブル角が実現されるようにスイブルアクチュエータ５２によりヘッドランプ５０の光軸方向を変化させる。尚、ステップ５０８とステップ５１０の処理順序は、前後逆であってよい。

このように図８に示す処理によれば、前方車両を自車から比較的遠方で検出し始めた場合には、前方車両にハイビームを照射しても前方車両の運転者にグレアを実質的に与えないことを考慮して、図７に示した比較例と同様の態様でスイブル及び配光切換が実現される一方（ステップ５０８，５１０）、前方車両を自車から比較的近傍で検出し始めた場合には、前方車両にハイビームを照射すると前方車両の運転者にグレアを与えうることを考慮して、図５及び図６を参照して説明した上述のロービーム経由のスイブル及び配光切換が実現される（ステップ５０２，５０４，５０６）。これにより、前方車両を自車から比較的近傍で検出し始めた場合には、スイブル過程で上述の如く車両位置をハイビームが横切らないようにロービームパターンが維持されるので、スイブル過程でハイビーム光により前方車両の運転者にグレアを与えることを効果的に防止することができる。

図９は、本実施例の制御ＥＣＵ４０により実現される主要処理の更なるその他の一例を示すフローチャートである。図９に示す処理は、スイッチ２０の状態に基づいて、ヘッドランプ５０がオンであり、且つ、ヘッドランプ５０の配光制御がオンである場合に、起動され、所定周期毎に繰り返し実行されるものであってもよい。図１０、図１１、図１２は、図９に関連した説明図であり、図９に示す処理により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図である。具体的には、図１０は、図９のステップ９０４，９０６，９０８に示す処理により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図である。図１１は、図９のステップ９１０，９１２，９１４に示す処理により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図である。図１２は、図９のステップ９１６，９１８，９２０に示す処理により実現されるスイブル及び配光切換態様を示す図である。図１０、図１１、図１２では、左側ヘッドランプ５０Ｌによる配光パターンが記号ＰＬにより指示され、右側ヘッドランプ５０Ｒによる配光パターンが記号ＰＲにより指示されている。尚、本例では、図１０、図１１、図１２に示すように、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒのハイビームパターン、ロービームパターン及びそれらによる照射領域は略同一であるとする。

ステップ９００では、画像認識部４２は、画像センサ１０からリアルタイムで提供される前方環境画像を画像処理して、車両前方に存在しうる前方車両を検出したか否かを判定する。前方車両を検出した場合には、ステップ９０２に進み、検出しない場合は、ステップ９００に戻る。

ステップ９０２では、画像認識部４２は、ステップ９００で検知された前方車両の位置を判断する。より具体的には、画像認識部４２は、ステップ９００で検知された前方車両の位置が、カメラ中心軸（即ち、画像センサ１０の中心軸又は車両前後方向の中心軸）に対して所定角度以上右側に位置するか、カメラ中心軸に対して所定角度以上左側に位置するか、若しくは、カメラ中心軸を中心として左右所定角度よりも中心側に位置するかを判断する。ここで、所定角度は、例えば、自車と同一車線上を走行する前方車両と、自車と異なる車線上を走行する前方車両とを区別するための閾値であり、適合により決定されてもよい。例えば、所定角度は、０．５度から２度の範囲内の適当な値であってよく、例えば１度であってもよい。

上記ステップ９０２にて検知された前方車両の位置がカメラ中心軸に対して所定角度以上右側に位置する場合は、ステップ９０４，９０６，９０８の処理に進む。

ステップ９０４では、図１０（Ａ）及び図１０（Ｂ）に示すように、ランプシェード制御部４６は、左側ヘッドランプ５０Ｌのランプシェード７０を制御して、左側ヘッドランプ５０Ｌの配光パターンをハイビームパターン（図１０（Ａ）の初期のパターン）から右側一部遮光パターン（図１０（Ｂ））へと変更する。また、ランプシェード制御部４６は、右側ヘッドランプ５０Ｒのランプシェード７０を制御して、右側ヘッドランプ５０Ｒの配光パターンをハイビームパターン（図１０（Ａ）の初期のパターン）からロービームパターン（図１０（Ｂ））へと変更する。

ステップ９０６では、図１０（Ｃ）に示すように、スイブル制御部４８は、右側ヘッドランプ５０Ｒについて、画像センサ１０で検知されている前方車両の位置（画像認識部４２から得られる前方車両の位置）の右側に右側ヘッドランプ５０Ｒの光軸方向（中心）が向くように右側ヘッドランプ５０Ｒのスイブルアクチュエータ５２を作動させる。この際、右側ヘッドランプ５０Ｒは、ロービームパターンが維持されたままスイブルされる。尚、本例では実行されないが、スイブル制御部４８は、左側ヘッドランプ５０Ｌについて、画像センサ１０で検知されている前方車両の位置（画像認識部４２から得られる前方車両の位置）の左側所定位置に左側ヘッドランプ５０Ｌの光軸方向が維持されるように左側ヘッドランプ５０Ｌのスイブルアクチュエータ５２を作動させてもよい。

ステップ９０８では、図１０（Ｄ）に示すように、画像センサ１０で検知されている前方車両の位置（正確には前方車両の右端）に右側ヘッドランプ５０Ｒのランプ中心軸（光軸方向）が略一致すると、図１０（Ｅ）に示すように、ランプシェード制御部４６は、右側ヘッドランプ５０Ｒのランプシェード７０を制御して、右側ヘッドランプ５０Ｒの配光パターンをロービームパターンから左側一部遮光パターンへと変更する。以後、スイブル制御部４８は、前方車両が所定の消失状態になるまで、前方車両の位置の変化に応じて、前方車両の右端に右側ヘッドランプ５０Ｒのランプ中心軸が略一致した状態が維持されるように、右側ヘッドランプ５０Ｒのスイブル角を制御・調整してもよい。

他方、上記ステップ９０２にて検知された前方車両の位置がカメラ中心軸を中心として左右所定角度よりも中心側に位置する場合（例えばカメラ中心軸から±１度内にある場合）は、ステップ９１０，９１２，９１４の処理に進む。

ステップ９１０では、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に示すように、ランプシェード制御部４６は、左側ヘッドランプ５０Ｌのランプシェード７０を制御して、左側ヘッドランプ５０Ｌの配光パターンをハイビームパターン（図１１（Ａ）の初期のパターン）からロービームパターン（図１１（Ｂ））へと変更する。また、ランプシェード制御部４６は、右側ヘッドランプ５０Ｒのランプシェード７０を制御して、右側ヘッドランプ５０Ｒの配光パターンをハイビームパターン（図１１（Ａ）の初期のパターン）からロービームパターン（図１１（Ｂ））へと変更する。

ステップ９１２では、図１１（Ｃ）に示すように、スイブル制御部４８は、右側ヘッドランプ５０Ｒについて、画像センサ１０で検知されている前方車両の位置（画像認識部４２から得られる前方車両の位置）の右側に右側ヘッドランプ５０Ｒの光軸方向が向くように右側ヘッドランプ５０Ｒのスイブルアクチュエータ５２を作動させる。この際、右側ヘッドランプ５０Ｒは、ロービームパターンが維持されたままスイブルされる。同様に、図１１（Ｃ）に示すように、スイブル制御部４８は、左側ヘッドランプ５０Ｌについて、画像センサ１０で検知されている前方車両の位置（画像認識部４２から得られる前方車両の位置）の左側に左側ヘッドランプ５０Ｌの光軸方向が向くように左側ヘッドランプ５０Ｌのスイブルアクチュエータ５２を作動させる。この際、左側ヘッドランプ５０Ｌは、ロービームパターンが維持されたままスイブルされる。

ステップ９１４では、図１１（Ｄ）に示すように、画像センサ１０で検知されている前方車両の位置（正確には前方車両の右端）に右側ヘッドランプ５０Ｒのランプ中心軸（光軸方向）が略一致すると、図１１（Ｅ）に示すように、ランプシェード制御部４６は、右側ヘッドランプ５０Ｒのランプシェード７０を制御して、右側ヘッドランプ５０Ｒの配光パターンをロービームパターンから左側一部遮光パターンへと変更する。同様に、図１１（Ｄ）に示すように、画像センサ１０で検知されている前方車両の位置（正確には前方車両の左端）に左側ヘッドランプ５０Ｌのランプ中心軸（光軸方向）が略一致すると、図１１（Ｅ）に示すように、ランプシェード制御部４６は、左側ヘッドランプ５０Ｌのランプシェード７０を制御して、左側ヘッドランプ５０Ｌの配光パターンをロービームパターンから右側一部遮光パターンへと変更する。以後、スイブル制御部４８は、前方車両が所定の消失状態になるまで、前方車両の位置の変化に応じて、前方車両の右端に右側ヘッドランプ５０Ｒのランプ中心軸が略一致した状態が維持されるように、右側ヘッドランプ５０Ｒのスイブル角を制御・調整してもよい。また、同様に、以後、スイブル制御部４８は、前方車両が所定の消失状態になるまで、前方車両の位置の変化に応じて、前方車両の左端に左側ヘッドランプ５０Ｌのランプ中心軸が略一致した状態が維持されるように、左側ヘッドランプ５０Ｌのスイブル角を制御・調整してもよい。

また、上記ステップ９０２にて検知された前方車両の位置がカメラ中心軸に対して所定角度以上左側に位置する場合は、ステップ９１６，９１８，９２０の処理に進む。

ステップ９１６では、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）に示すように、ランプシェード制御部４６は、左側ヘッドランプ５０Ｌのランプシェード７０を制御して、配光パターンをハイビームパターン（図１２（Ａ）の初期のパターン）からロービームパターン（図１２（Ｂ））へと変更する。また、ランプシェード制御部４６は、右側ヘッドランプ５０Ｒのランプシェード７０を制御して、右側ヘッドランプ５０Ｒの配光パターンをハイビームパターン（図１２（Ａ）の初期のパターン）から左側一部遮光パターン（図１２（Ｂ））へと変更する。

ステップ９１８では、図１２（Ｃ）に示すように、スイブル制御部４８は、左側ヘッドランプ５０Ｌについて、画像センサ１０で検知されている前方車両の位置（画像認識部４２から得られる前方車両の位置）の左側にヘッドランプ５０Ｌの光軸方向が向くように左側ヘッドランプ５０Ｌのスイブルアクチュエータ５２を作動させる。この際、左側ヘッドランプ５０Ｌは、ロービームパターンが維持されたままスイブルされる。尚、本例では実行されないが、スイブル制御部４８は、右側ヘッドランプ５０Ｒについて、画像センサ１０で検知されている前方車両の位置（画像認識部４２から得られる前方車両の位置）の右側所定位置に右側ヘッドランプ５０Ｒの光軸方向が維持されるように右側ヘッドランプ５０Ｒのスイブルアクチュエータ５２を作動させてもよい。

ステップ９２０では、図１２（Ｄ）に示すように、画像センサ１０で検知されている前方車両の位置（正確には前方車両の左端）に左側ヘッドランプ５０Ｌのランプ中心軸（光軸方向）が略一致すると、図１２（Ｅ）に示すように、ランプシェード制御部４６は、左側ヘッドランプ５０Ｌのランプシェード７０を制御して、左側ヘッドランプ５０Ｌの配光パターンをロービームパターンから右側一部遮光パターンへと変更する。以後、スイブル制御部４８は、前方車両が所定の消失状態になるまで、前方車両の位置の変化に応じて、前方車両の左端に左側ヘッドランプ５０Ｌのランプ中心軸が略一致した状態が維持されるように、左側ヘッドランプ５０Ｌのスイブル角を制御・調整してもよい。

このように図９に示す処理によれば、画像センサ１０で検知されている前方車両の位置に応じて、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒを、カメラ中心軸（車両前後方向の中心軸）を中心として車両外側へスイブルさせることで、スイブル完了後には、画像センサ１０で検知されている前方車両の両側に比較的広範囲で左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒによるハイビーム光の照射を行うことができる。また、スイブル過程では、上述の如く車両位置をハイビームが横切らないようにロービームパターンが維持されるので、スイブル過程でハイビーム光により前方車両の運転者にグレアを与えることを効果的に防止することができる。また、画像センサ１０で検知されている前方車両の位置とカメラ中心軸との関係に応じて、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒの配光制御方法を可変することで、ハイビーム光により前方車両の運転者に与えうるグレアを適切に防止しつつ、前方車両の位置に応じた最適な照射領域を提供することができる。

尚、図９に示す処理において、図８に示す処理の考え方を取り入れることも可能である。即ち、前方車両を自車から比較的遠方で検出し始めた場合には、図７に示した比較例と同様の態様（上述のロービームへの切り換えを伴わない態様）でスイブル及び配光切換が実現される一方、前方車両を自車から比較的近傍で検出し始めた場合には、前方車両にハイビームを照射すると前方車両の運転者にグレアを与えうることを考慮して、図９を参照して説明した上述のロービーム経由のスイブル及び配光切換が実現されてもよい。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述した実施例では、好ましい実施例として、例えば図５及び図６に示す例で説明したように、左側一部遮光パターンのカットオフラインＣＲが前方車両の右側端部から所定距離離間した位置に至った段階、即ち目標スイブル角が実現された段階にて、ロービームパターンから左側一部遮光パターン（ハイビーム光を含むパターン）に切り換えている。しかしながら、かかる切り替えタイミングは厳密である必要は無い。ロービームパターンから一部遮光パターンへの切り替えタイミングは、ヘッドランプ５０の中心軸又は一部遮光パターンのカットオフラインＣＬ，ＣＲの位置が前方車両の運転者を横切り終えた後であればよい。また、スイブル開始後の段階であってヘッドランプ５０の中心軸又は一部遮光パターンのカットオフラインＣＬ，ＣＲの位置が前方車両の運転者を横切り終えていない段階で、ロービームパターンから一部遮光パターンへ切り換えたとしても、図７に示した比較例に比べてグレアを与える時間を低減することができ、ある程度の効果が得られる。

また、上述した実施例では、ロービームパターン及びハイビームパターンの他に、一部遮光パターンが生成されているが、ロービームパターン及びハイビームパターンのみが生成される構成においても本発明は適用可能である。ロービームパターン及びハイビームパターンのみが生成される構成では、前方車両が検出された場合、例えば、ハイビームパターンのカメラ中心側端部が前方車両よりも左右方向で外側に来るようにスイブルが実行される。この場合、同様に、前方車両が検出されたときに、ハイビームパターンを一旦ロービームパターンに切り換えてから、目標スイブル角へのスイブルを実行し、目標スイブル角へのスイブル完了時又はその途中に、ハイビームパターンに戻すこととしてよい。

また、上述した実施例では、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒのハイビームパターン及びロービームパターンによる照射領域は左右で略同一であったが、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒのハイビームパターン及びロービームパターンによる照射領域は、例えばカメラ中心軸（車両前後方向の中心軸）を中心にそれぞれ左右に配置されてもよい。この場合、左右のヘッドランプ５０Ｌ，５０Ｒのハイビームパターン及びロービームパターンによる照射領域は、カメラ中心軸付近にオーバーラップする領域を有してもよい。

また、上述した実施例では、ロービーム及びハイビームは、単一の光源（バルブ８０）からの配光パターンをランプシェード７０により可変することで実現されているが、ロービーム及びハイビームは、それぞれ専用の光源により構成されてもよい（即ち、４灯構成であってもよい）。この場合、ランプシェード７０は、ロービーム用及びハイビーム用にそれぞれ、固定式のロービーム形成用シェードと、水平方向に２分割されたハイビーム範囲可変用サブシェード（可動式のサブシェード）とを備えればよい。この場合も、同様に、前方車両が検出されたときに、ハイビームパターンを一旦ロービームパターンに切り換えてから、目標スイブル角へのスイブルを実行し、目標スイブル角へのスイブル完了時又はその途中に、ハイビーム光を含むパターンを生成することとしてよい。

１ 車両用照明装置
１０ 画像センサ
２０ スイッチ
４０ 制御ＥＣＵ
４２ 画像認識部
４４ ヘッドランプ制御部
４６ ランプシェード制御部
４８ スイブル制御部
５０（５０Ｌ，５０Ｒ） ヘッドランプ
５２ スイブルアクチュエータ
５４ シェード駆動用アクチュエータ
７０ ランプシェード
７０ａ，７０ｂ サブシェード
７１ 支持軸
７２（７２ａ，７２ｂ） 回転体
８０ バルブ
８２ 投影レンズ
８４ リフレクタ
８６ ホルダ

Claims (7)

1. 車両用照明装置であって、
   ハイビームとロービームとの間で切り換え可能であり、スイブルアクチュエータにより光軸の向きを略水平面内で変化させることができるヘッドランプと、
   前記ヘッドランプを制御する制御装置とを備え、
   前記制御装置は、前記ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出した場合に、一旦ハイビームからロービームに切り換えてから、前記検出した前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動し、該目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始することを特徴とする、車両用照明装置。
2. 前記ヘッドランプは、ハイビームの配光パターンが変化するように駆動されるシェードを備え、
   前記制御装置は、前記ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出した場合に、前記シェードを駆動してハイビーム光の一部を遮蔽した配光パターンを生成するように構成され、
   前記目標スイブル角は、前記検出した前方車両の位置に基づいて、前記検出した前方車両が前記配光パターンにおける遮蔽部分に含まれるように決定される、請求項１に記載の車両用照明装置。
3. 前記ヘッドランプは、ハイビームの配光パターンが変化するように駆動されるシェードを備え、
   前記ヘッドランプは、車両の左右に設けられる左側ヘッドランプと右側ヘッドランプとを含み、
   前記制御装置は、
   自車の前後方向中心軸より所定角度以上右側の方向に前記前方車両を検出した場合、左側ヘッドランプについては、ハイビームを維持しつつ、前記前方車両が遮蔽部分に含まれるように前記シェードを駆動してハイビーム光の一部を遮蔽した配光パターンを生成する一方、右側ヘッドランプについては、一旦ハイビームからロービームに切り換えてから、前記前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動し、該目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始し、
   自車の前後方向中心軸より所定角度以上左側の方向に前記前方車両を検出した場合、右側ヘッドランプについては、ハイビームを維持しつつ、前記前方車両が遮蔽部分に含まれるように前記シェードを駆動してハイビーム光の一部を遮蔽した配光パターンを生成する一方、左側ヘッドランプについては、一旦ハイビームからロービームに切り換えてから、前記前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動し、該目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始する、請求項１に記載の車両用照明装置。
4. 前記制御装置は、自車の前後方向中心軸を中心として左右所定角度の方向よりも中心側に前記前方車両を検出した場合、左右の双方のヘッドランプについて、一旦ハイビームからロービームに切り換えてから、前記前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動し、該目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始する、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の車両用照明装置。
5. 前記制御装置は、前記ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出した場合に、前記スイブルアクチュエータの駆動により前記ヘッドランプの光軸の向きを自車の前後方向中心軸側から左右方向の外側へと変化させることで、前記目標スイブル角を実現する、請求項１に記載の車両用照明装置。
6. 前記制御装置は、前記ヘッドランプによる照射領域内で且つ自車前方所定距離内に前方車両を検出した場合に、一旦ハイビームからロービームに切り換えてから、前記検出した前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動し、該目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始する一方、ヘッドランプによる照射領域内で且つ自車前方所定距離より前方に前方車両を検出した場合に、ハイビームを維持しつつ、前記前方車両が遮蔽部分に含まれるように前記シェードを駆動してハイビーム光の一部を遮蔽した配光パターンを生成し、且つ、前記検出した前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動する、請求項１に記載の車両用照明装置。
7. ハイビームとロービームとの間で切り換え可能であるヘッドランプであって、スイブルアクチュエータにより光軸の向きを略水平面内で変化させることができる車両用ヘッドランプの制御方法であって、
   前記ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出するステップと、
   前記ヘッドランプによる照射領域内に前方車両を検出した場合に、ハイビームからロービームに切り換えるステップと、
   前記ハイビームからロービームに切り換え後に、前記検出した前方車両の位置に応じた目標スイブル角に向けて、前記スイブルアクチュエータを駆動するステップと、
   前記目標スイブル角への駆動後に又は駆動途中に、ハイビームによる照射を開始するステップとを含むことを特徴とする、制御方法。

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