(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車幅方向の左右に隔てて配置された左灯具ユニットおよび右灯具ユニットであって、左右の灯具ユニットの配光パターンを車両前方で重ね合わせることによって水平線より上部に遮光領域を現出させる配光パターンを形成可能な左灯具ユニットおよび右灯具ユニットと、
前記左灯具ユニットおよび前記右灯具ユニットをそれぞれ車両の略左右方向にスイブル駆動するように構成された左灯具駆動部および右灯具駆動部と、
前方の車両位置を検出する車両位置検出部と、
検出された車両位置に合わせて前記遮光領域を現出させる配光パターンを前記左灯具ユニットおよび前記右灯具ユニットに形成させるパターン制御部と、
検出された車両位置の変化に前記遮光領域が追従するように前記左灯具ユニットおよび前記右灯具ユニットのスイブル角度を決定するスイブル角度決定部と、
前記左灯具ユニットおよび前記右灯具ユニットのスイブル可能な角度を定めるスイブル可能範囲を設定する可能範囲設定部と、
前記左灯具ユニットおよび前記右灯具ユニットが前記スイブル可能範囲内でスイブルするように前記左灯具駆動部および前記右灯具駆動部のうち少なくとも一方を制御するスイブル制御部と、
を備え、
前記スイブル制御部は、車両の正面を中心とした左側スイブル方向および右側スイブル方向のそれぞれについて限界角度が定められたスイブル可能範囲を保持しており、
前記左灯具ユニットおよび前記右灯具ユニットの少なくとも一方が略垂直方向のカットラインを有するハイビーム配光パターンを形成することで、前記遮光領域を現出させるよう構成されており、
前記スイブル角度が前記スイブル可能範囲外であるとき、
前記パターン制御部は、前記ハイビーム配光パターンが形成された左灯具ユニットが左側スイブル方向の限界角度までスイブルされたとき、または前記ハイビーム配光パターンが形成された右灯具ユニットが右側スイブル方向の限界角度までスイブルされたとき、その灯具ユニットがロービーム配光パターンを形成するように制御する
ことを特徴とする車両用前照灯装置。
【請求項２】
車両が走行する道路の曲率を推定する曲率推定部をさらに備え、
前記可能範囲設定部は、前記曲率に応じて前記左灯具ユニットおよび前記右灯具ユニットの限界角度を設定することを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯装置。
【請求項３】
前記可能範囲設定部は、車両周囲の所定の領域における照度が所定値以上になるように前記限界角度を設定することを特徴とする請求項１または２に記載の車両用前照灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、灯具ユニットの配光方向を左右に旋回させるスイブル機構を備えた車両用前照灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、灯具ユニットの配光方向を左右に旋回させるスイブル機構を備えた車両用前照灯装置が知られている。このような車両用前照灯装置では、灯具ユニットのスイブル軸がブラケットに軸支されるとともに、当該ブラケットがランプボディに固定されることで、ランプボディに対して灯具ユニットが左右方向にスイブル可能に取り付けられる。
【０００３】
このスイブル機構を利用して、曲路の走行時等に車両の進行方向を照らすように前照灯の照射方向を変える配光可変型前照灯システム（Adaptive Front-lighing System:ＡＦＳ）が提案されている。さらに、カメラにより撮影された画像を処理することで前走車を検出し、前走車を避けるようにハイビームの照射方向を変えてグレアを防止するシステムも提案されている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−９４１２７号公報
【特許文献２】独国特許出願公開第１０  ２００７  ０４５  １５０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前走車を避けるようにハイビームの照射方向をスイブルさせると、前走車の位置によっては自車の前方や側方の照度が不足する場合がある。また、ＡＦＳを併用する場合、いずれのスイブルを優先すべきかという問題が生じる。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、灯具ユニットのスイブル機構を有する車両用前照灯装置において、所定の目的のためにスイブルの範囲を限定する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のある態様は、車両用前照灯装置である。この装置は、車両の車幅方向の左右に隔てて配置された左灯具ユニットおよび右灯具ユニットであって、左右の灯具ユニットの配光パターンを車両前方で重ね合わせることによって水平線より上部に遮光領域を現出させる配光パターンを形成可能な左灯具ユニットおよび右灯具ユニットと、左灯具ユニットおよび右灯具ユニットをそれぞれ車両の略左右方向にスイブル駆動するように構成された左灯具駆動部および右灯具駆動部と、前方の車両位置を検出する車両位置検出部と、検出された車両位置に合わせて遮光領域を現出させる配光パターンを左灯具ユニットおよび右灯具ユニットに形成させるパターン制御部と、検出された車両位置の変化に遮光領域が追従するように左灯具ユニットおよび右灯具ユニットのスイブル角度を決定するスイブル角度決定部と、左灯具ユニットおよび右灯具ユニットのスイブル可能な角度を定めるスイブル可能範囲を設定する可能範囲設定部と、左灯具ユニットおよび右灯具ユニットがスイブル可能範囲内でスイブルするように左灯具駆動部および右灯具駆動部のうち少なくとも一方を制御するスイブル制御部と、を備える。
【０００８】
この態様によると、スイブル角度決定部によって配光パターンの遮光領域を車両位置に合わせて追従させるスイブル角度が決定される一方で、可能範囲設定部により左右の灯具ユニットのスイブル可能範囲も定められる。したがって、前走車へのグレア防止を担保しつつ、所定の目的のためにスイブルの範囲を限定することができる。
【０００９】
スイブル制御部は、車両の正面を中心とした左側スイブル方向および右側スイブル方向のそれぞれについて限界角度が定められたスイブル可能範囲を保持していてもよい。または、車両が走行する道路の曲率を推定する曲率推定部をさらに備え、可能範囲設定部が曲率に応じて左灯具ユニットおよび右灯具ユニットの限界角度を設定してもよい。これにより、自車の走行する道路の形状やカーブ方向に合わせたスイブル可能範囲を設定することができる。
【００１０】
左灯具ユニットおよび右灯具ユニットの少なくとも一方が略垂直方向のカットラインを有するハイビーム配光パターンを形成することで、遮光領域を現出させるよう構成されており、スイブル角度がスイブル可能範囲外であるとき、パターン制御部は、ハイビーム配光パターンが形成された左灯具ユニットが左側スイブル方向の限界角度までスイブルされたとき、またはハイビーム配光パターンが形成された右灯具ユニットが右側スイブル方向の限界角度までスイブルされたとき、その灯具ユニットがロービーム配光パターンを形成するように制御してもよい。これによると、限界角度まではハイビーム配光パターンで照射し、その後はロービーム配光パターンでスイブル角度まで照射するので、前走車へのグレアを防止することができる。
【００１１】
可能範囲設定部は、車両周囲の所定の領域における照度が所定値以上になるように限界角度を設定してもよい。これにより、前走車へのグレア防止を担保しつつ、灯具ユニットのスイブル角度が大きいために自車周囲の照度が低下するのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、前走車へのグレア防止を担保しつつ、所定の目的のためにスイブルの範囲を限定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用前照灯装置で使用される前照灯ユニットの内部構造を説明する概略断面図である。
【図２】回転シェードの概略斜視図である。
【図３】車両用前照灯装置と車両側の構成を説明する機能ブロック図である。
【図４】照射制御部の機能ブロック図である。
【図５】（ａ）〜（ｄ）は、左灯具ユニットと右灯具ユニットにより仮想鉛直スクリーン上に投影される個別配光パターンと、その重畳により形成される合成配光パターンの例を示す図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、スプリット用合成配光パターンの形成時に、前走車に追従して遮光領域を移動させるときに生じる問題点を説明する図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）は、左右の灯具ユニットでのスイブル可能範囲の設定について説明する図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、スイブル可能範囲のために左右灯具のスイブル駆動が制限される例を示す図である。
【図９】実施の形態１に係る照射制御部による合成配光パターンの照射制御を説明するフローチャートである。
【図１０】実施の形態２に係る照射制御部の機能ブロック図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、照射制御部１７４によるスイブル角度の制御を説明する図である。
【図１２】実施の形態２の照射制御部による合成配光パターンの照射制御を説明するフローチャートである。
【図１３】実施の形態３に係る照射制御部の機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用前照灯装置で使用される前照灯ユニット２１０の内部構造を説明する概略断面図である。図１は、灯具の光軸Ｘを含む鉛直平面によって切断された前照灯ユニット２１０を灯具左側から見た断面を示している。前照灯ユニット２１０は車両の車幅方向の左右に１灯ずつ配置される配光可変式前照灯であり、その構造は実質的に左右同等なので代表して車両右側に配置される前照灯ユニット２１０Ｒの構造を説明する。前照灯ユニット２１０Ｒは、車両前方方向に開口部を有するランプボディ２１２とこのランプボディ２１２の開口部を覆う透明カバー２１４で形成される灯室２１６を有する。灯室２１６には、光を車両前方方向に照射する灯具ユニット１０が収納されている。灯具ユニット１０の一部には、当該灯具ユニット１０の揺動中心となるピボット機構２１８ａを有するランプブラケット２１８が形成されている。ランプブラケット２１８はランプボディ２１２の内壁面に立設されたボディブラケット２２０とネジ等の締結部材によって接続されている。したがって、灯具ユニット１０は灯室２１６内の所定位置に固定されると共に、ピボット機構２１８ａを中心として、例えば前傾姿勢または後傾姿勢等に姿勢変化可能となる。
【００１５】
また、灯具ユニット１０の下面には、曲線道路走行時等に進行方向を照らす曲線道路用配光可変前照灯（Adaptive Front-lighing System:ＡＦＳ）を構成するためのスイブルアクチュエータ２２２の回転軸２２２ａが固定されている。スイブルアクチュエータ２２２は車両側から提供される操舵量のデータやナビゲーションシステムから提供される走行道路の形状データ、前方車と自車の相対位置の関係等に基づいて灯具ユニット１０をピボット機構２１８ａを中心に進行方向に旋回（スイブル：swivel）させる。その結果、灯具ユニット１０の照射領域が車両の正面ではなく曲線道路のカーブの先に向き、運転者の前方視界を向上させる。スイブルアクチュエータ２２２は、例えばステッピングモータで構成することができる。なお、スイブル角度が固定値の場合には、ソレノイドなども利用可能である。
【００１６】
スイブルアクチュエータ２２２は、ユニットブラケット２２４に固定されている。ユニットブラケット２２４には、ランプボディ２１２の外部に配置されたレベリングアクチュエータ２２６が接続されている。レベリングアクチュエータ２２６は例えばロッド２２６ａを矢印Ｍ、Ｎ方向に伸縮させるモータなどで構成されている。ロッド２２６ａが矢印Ｍ方向に伸長した場合、灯具ユニット１０はピボット機構２１８ａを中心として後傾姿勢になるように揺動する。逆にロッド２２６ａが矢印Ｎ方向に短縮した場合、灯具ユニット１０はピボット機構２１８ａを中心として前傾姿勢になるように揺動する。灯具ユニット１０が後傾姿勢になると、光軸を上方に向けるレベリング調整ができる。また、灯具ユニット１０が前傾姿勢になると、光軸を下方に向けるレベリング調整ができる。このような、レベリング調整をすることで車両姿勢に応じた光軸調整ができる。その結果、車両用前照灯装置２１０による前方照射の到達距離を最適な距離に調整することができる。
【００１７】
なお、このレベリング調整は、車両走行中の車両姿勢に応じて実行することもできる。例えば、車両が走行中に加速する場合は後傾姿勢となり、逆に減速する場合は前傾姿勢となる。したがって、車両用前照灯装置２１０の照射方向も車両の姿勢状態に対応して上下に変動して、前方照射距離が長くなったり短くなったりする。そこで、車両姿勢に基づき灯具ユニット１０のレベリング調整をリアルタイムで実行することで走行中でも前方照射の到達距離を最適に調整できる。これを「オートレベリング」と称することもある。
【００１８】
灯室２１６の内 壁面、例えば、灯具ユニット１０の下方位置には、灯具ユニット１０の点消灯制御や配光パターンの形成制御を実行する前照灯装置制御部４０が配置されている。図２の場合、前照灯ユニット２１０Ｒを制御するための前照灯装置制御部４０Ｒが配置されている。この前照灯装置制御部４０Ｒは、スイブルアクチュエータ２２２、レベリングアクチュエータ２２６等の制御も実行する。
【００１９】
灯具ユニット１０はエーミング調整機構を備えることができる。例えば、レベリングアクチュエータ２２６のロッド２２６ａとユニットブラケット２２４の接続部分に、エーミング調整時の揺動中心となるエーミングピボット機構を配置する。また、ボディブラケット２２０とランプブラケット２１８の接続部分に、車両前後方向に進退する一対のエーミング調整ネジを車幅方向に間隔をあけて配置する。例えば２本のエーミング調整ネジを前方に進出させれば、灯具ユニット１０はエーミングピボット機構を中心に前傾姿勢となり光軸が下方に調整される。同様に２本のエーミング調整ネジを後方に引き戻せば、灯具ユニット１０はエーミングピボット機構を中心に後傾姿勢となり光軸が上方に調整される。また、車幅方向左側のエーミング調整ネジを前方に進出させれば、灯具ユニット１０はエーミングピボット機構を中心に右旋回姿勢となり右方向に光軸が調整される。また、車幅方向右側のエーミング調整ネジを前方に進出させれば、灯具ユニット１０はエーミングピボット機構を中心に左旋回姿勢となり左方向に光軸が調整される。このエーミング調整は、車両出荷時や車検時、車両用前照灯装置２１０の交換時に行われる。そして、車両用前照灯装置２１０が設計上定められた規定の姿勢に調整され、この姿勢を基準に本実施形態の配光パターンの形成制御が行われる。
【００２０】
灯具ユニット１０は、回転シェード１２を含むシェード機構１８、光源としてのバルブ１４、リフレクタ１６を内壁に支持する灯具ハウジング１７、投影レンズ２０で構成される。バルブ１４は、例えば、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤなどが使用可能である。本実施形態では、バルブ１４をハロゲンランプで構成する例を示す。リフレクタ１６はバルブ１４から放射される光を反射する。そして、バルブ１４からの光およびリフレクタ１６で反射した光は、その一部がシェード機構２８を構成する回転シェード１２を経て投影レンズ２０へと導かれる。
【００２１】
図２は、回転シェード１２の概略斜視図である。回転シェード１２は、回転軸１２ａを中心にシェード回転モータにより回転される円筒形状の部材である。また、回転シェード１２は軸方向に一部が切り欠かれた切欠部２２を有し、当該切欠部２２以外の外周面１２ｂ上に板状のシェードプレート２４を複数保持している。回転シェード１２は、その回転角度に応じて投影レンズ２０の後方焦点を含む後方焦点面の位置に切欠部２２または、シェードプレート２４のいずれか１つを移動させることができる。そして、回転シェード１２の回転角度に対応して光軸Ｘ上に位置するシェードプレート２４の稜線部の形状に従う配光パターンが形成される。例えば、回転シェード１２のシェードプレート２４のいずれか１つを光軸Ｘ上に移動させてバルブ１４から照射された光の一部を遮光することで、ロービーム用配光パターンまたは一部にロービーム用配光パターンの特徴を含む配光パターンを形成する。また、光軸Ｘ上に切欠部２２を移動させてバルブ１４から照射された光を非遮光とすることでハイビーム用配光パターンを形成する。
【００２２】
回転シェード１２は、例えばモータ駆動により回転可能であり、モータの回転量を制御することで回転所望の配光パターンを形成するためのシェードプレート２４または切欠部２２を光軸Ｘ上に移動させる。なお、回転シェード１２の外周面１２ｂの切欠部２２を省略して、回転シェード１２に、遮光機能だけを持たせてもよい。そして、ハイビーム用配光パターンを形成する場合は、例えばソレノイド等を駆動して回転シェード１２を光軸Ｘの位置から退避させるようにする。このような構成にすることで、例えば、回転シェード１２を回転させるモータがフェールしてもロービーム用配光パターンまたはそれに類似する配光パターンで固定される。つまり、回転シェード１２がハイビーム用配光パターンの形成姿勢で固定されてしまうことを確実に回避してフェールセーフ機能を実現できる。
【００２３】
投影レンズ２０は、車両前後方向に延びる光軸Ｘ上に配置され、バルブ１４は投影レンズ２０の後方焦点面よりも後方側に配置される。投影レンズ２０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からなり、後方焦点面上に形成される光源像を反転像として灯具ユニット２１０前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。
【００２４】
図３は、上述のように構成された前照灯ユニット２１０を含む車両用前照灯装置３０と車両１００側の構成を説明する機能ブロック図である。車両用前照灯装置３０は、左前照灯ユニット２１０Ｌと右前照灯ユニット２１０Ｒを含む。本実施形態において、左前照灯ユニット２１０Ｌと右前照灯ユニット２１０Ｒにそれぞれ存在する同等の機能の構成部材について説明上特に区別することが必要な場合には、左前照灯ユニット２１０Ｌ側の構成部材の符号に「Ｌ」を付し、右前照灯ユニット２１０Ｒ側の構成部材の符号に「Ｒ」を付す。
【００２５】
左前照灯ユニット２１０Ｌは前照灯装置制御部４０Ｌによって制御され、右前照灯ユニット２１０Ｒは前照灯装置制御部４０Ｒによって制御される。本実施形態の車両用前照灯装置３０は、左前照灯ユニット２１０Ｌの灯具ユニット（以下、「左灯具ユニット１０Ｌ」という）で形成する部分配光パターンと、右前照灯ユニット２１０Ｒの灯具ユニット（以下、「右灯具ユニット１０Ｒ」という）で形成する部分配光パターンを重畳合成して１つの全体配光パターンを作り出す。したがって、左灯具ユニット１０Ｌと右灯具ユニット１０Ｒの統合制御部として、例えば前照灯装置制御部４０Ｌが照射制御部７４を含む。照射制御部７４は、左灯具ユニット１０Ｌおよび右灯具ユニット１０Ｒにおける個別配光パターンを形成するように前照灯装置制御部４０Ｌおよび前照灯装置制御部４０Ｒの制御状態を管理する。なお、照射制御部７４は、前照灯装置制御部４０Ｒ側に含まれてもよい。
【００２６】
照射制御部７４によって制御状態が決定される前照灯装置制御部４０Ｌは、左灯具ユニット２１０Ｌのシェード回転モータ２８Ｌを制御して個別配光パターンの形状を決定する。また、前照灯装置制御部４０Ｌは、左灯具ユニット２１０Ｌの電源回路１０４Ｌの制御を行いバルブ１４Ｌの点灯制御を行ったり、スイブルアクチュエータ２２２Ｌを制御してスイブル制御を行う。同様に、照射制御部７４によって制御状態が決定される前照灯装置制御部４０Ｒは、右灯具ユニット２１０Ｒのシェード回転モータ２８Ｒを制御して個別配光パターンの形状を決定する。また、前照灯装置制御部４０Ｒは、右灯具ユニット２１０Ｒの電源回路１０４Ｒの制御を行いバルブ１４Ｒの点灯制御を行ったり、スイブルアクチュエータ２２２Ｒを制御してスイブル制御を行う。
【００２７】
車両１００の車両制御部１０２には、前走車や対向車、歩行者などの対象物を検出するために対象物の認識手段として例えばステレオカメラなどのカメラ１０８が接続されている。なお、車両前方に車両用前照灯装置３０による照射を抑制すべき対象物を検出する手段は適宜変更可能であり、カメラ１０８に代えてミリ波レーダや赤外線レーダなど他の検出手段を用いてもよい。また、それらを組み合わせてもよい。カメラ１０８は、車両用前照灯装置３０の制御専用のものでもよいし、他のシステムと共用するカメラでもよい。
【００２８】
また、車両制御部１０２は、車両１００に通常搭載されているステアリングセンサ１１０、車速センサ１１２などからの情報も取得可能である。さらに、車両制御部１０２は、ナビゲーションシステム１１４から道路の形状情報や形態情報、道路標識の設置情報などを取得することもできる。これらの情報を事前に取得することにより、照射制御部７４は、走行道路に適した配光パターンをスムーズに形成できる。
【００２９】
図４は、照射制御部７４のさらに詳細な機能ブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子で実現でき、ソフトウェア的にはメモリにロードされたコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである
【００３０】
車両位置検出部７６は、カメラ１０８により撮影された画像データを車両制御部１０２から受け取り、車両を示す特徴点を画像データ内で探索することで、前走車の位置を検出する。検出された前走車の位置情報は、車両追従制御部８０に送られる。
【００３１】
車両追従制御部８０は、前走車の有無およびその位置の変化に応じた最適の配光パターンで車両前方を照射すべく、左灯具ユニット１０Ｌおよび右灯具ユニット１０Ｒの配光パターンとスイブル角度を制御する。車両追従制御部８０は、スイブル角度決定部８２とパターン制御部８４とを含む。
【００３２】
スイブル角度決定部８２は、車両位置検出部７６で前走車が検出された場合に、前走車位置の変化に追従して配光パターンの非照射領域（以下、「遮光領域」ともよぶ）が移動するように、左灯具ユニット１０Ｌおよび右灯具ユニット１０Ｒの車両追従スイブル角度βを決定する。前走車が検出されない場合には、左灯具ユニット１０Ｌおよび右灯具ユニット１０Ｒのスイブル駆動は行われない。
【００３３】
パターン制御部８４は、車両位置検出部７６で検出された前走車を考慮した最適な配光パターンを選択する。そして、選択された配光パターンを形成するシェードプレート２４が光軸Ｘ上に移動するように、シェード回転モータ２８Ｌ、２８Ｒを駆動する。例えは、自車の前方に先行車や対向車が検出された場合には、パターン制御部８４は、ロービーム用合成配光パターンを形成してグレアを防止するべきであると判定する。そして、パターン制御部８４は、左灯具ユニット１０Ｌのシェード回転モータ２８Ｌを駆動して、回転シェード１２Ｌによりバルブ１４Ｌからの光を所定量遮光するロービーム用個別配光パターンを形成する。同様に、パターン制御部８４は、右灯具ユニット１０Ｒのシェード回転モータ２８Ｌを駆動して、回転シェード１２Ｒによりバルブ１４Ｒからの光を所定量遮光するロービーム用個別配光パターンを形成する。
【００３４】
また、パターン制御部８４は自車の前方に先行車や対向車が検出されない場合には、照射範囲を広げたハイビーム用合成配光パターンを形成して運転者の視界を向上させるべきであると判定する。そして、左灯具ユニット１０Ｌおよび右灯具ユニット１０Ｒの回転シェード１２Ｌ、１２Ｒにより遮光を行わないハイビーム用個別配光パターンを形成する。また、パターン制御部８４は交通法規が左側通行の地域の場合で前走車が存在せず対向車または歩行者が存在する場合には自車線側のみハイビームとする特殊ハイビーム用配光パターンの１つである左片ハイ合成配光パターンを形成する。また、前走車のみ存在し対向車または歩行者が存在しない場合には、対向車線側のみをハイビームにする特殊ハイビーム用配光パターンの１つである右片ハイ合成配光パターンを形成する等の制御を行う。
パターン制御部８４により形成される合成配光パターンについては、図５を参照して後述する。
【００３５】
曲率推定部７８は、ステアリングセンサ１１０によって検出される操舵角と車速センサ１１２によって検出される車速とを受け取り、車両が走行中の道路の曲率を推定する。別法として、曲率推定部７８は、ナビゲーションシステム１１４から走行中の道路の形状情報を受け取り、車両が走行中の道路の曲率を算出してもよい。推定された曲率は、可能範囲設定部８６に送られる。
【００３６】
可能範囲設定部８６は、曲率推定部７８で推定された道路の曲率に応じて、予め定められたロジックに従い左灯具ユニット１０Ｌおよび右灯具ユニット１０Ｒのスイブルが許可されるスイブル可能範囲を設定する。例えば、道路の曲率が所定値Ｃよりも小さくほぼ直線と判定される場合と曲率がＣ以上の場合とで、異なるスイブル可能範囲を設定してもよい。あるいは、可能範囲設定部８６は、曲率Ｃを所定の変換式に代入することでスイブル可能範囲を求めてもよい。
【００３７】
代替的に、可能範囲設定部８６は、自車の進行方向のうち予め定められた測定ポイントにおける照度が所定値以上となるようにスイブル可能範囲を設定してもよい。測定ポイントは、自車の前方、側方のいずれに設定されてもよい。自車からの距離（例えば、前方５ｍや側方２ｍ）で定義されてもよいし、時間（例えば、３秒後に自車が到達する地点）を用いて定義されてもよい。照度の所定値は、例えば障害物や標識を十分視認できる値を実験などにより定められることが好ましい。また、直線路と曲路とでは異なるスイブル可能範囲が設定されることが好ましい。代替的に、カメラ１０８の画像に基づき測定ポイントにおける照度をリアルタイムで算出し、この照度が所定値以上になるようなスイブル可能範囲を可能範囲設定部８６が随時設定するようにしてもよい。
【００３８】
以下では、左灯具ユニット１０Ｌのスイブル可能範囲のうち、左旋回方向の限界角度を「φＬＬ」、右旋回方向の限界角度を「φＬ」と表記し、右灯具ユニット１０Ｒのスイブル可能範囲のうち、左旋回方向の限界角度を「φＲＬ」、右旋回方向の限界角度を「φＲＲ」と表記する。
【００３９】
スイブル可能範囲は、灯具ユニット前方の所定位置（例えば、２５ｍ）に配置された仮想鉛直スクリーン上の中心線に対して左右対称となるように設定されてもよいし、非対称に設定されてもよい。
【００４０】
本明細書では、説明の簡略化のために、灯具ユニットの光軸Ｘと仮想鉛直スクリーンとの交点でスイブル角度を表し、また左右方向のスイブル時に交点が動く範囲をスイブル可能範囲として説明している。しかしながら、実装時には、灯具ユニットの光軸Ｘが正面を向いた点を０°と定義し、左右方向のスイブル角度を正負の角度で表してもよいし、左右いずれかの方向の最大スイブル角度を０°と定義し、正の値のみでスイブル角度を表してもよい。
【００４１】
スイブル制御部９０は、スイブル角度決定部８２で設定された車両追従スイブル角度βが、可能範囲設定部８６で設定されたスイブル可能範囲外にある場合、スイブル可能範囲の限界角度まで左右の灯具ユニット１０Ｌ、１０Ｒがスイブルされるようにする。スイブル制御部９０は、判定部９２と駆動指示部９４とを含む。
【００４２】
判定部９２は、スイブル角度決定部８２から左灯具ユニット１０Ｌと右灯具ユニット１０Ｒの車両追従スイブル角度βを受け取り、また可能範囲設定部８６から左灯具ユニット１０Ｌと右灯具ユニット１０Ｒのスイブル可能範囲を受け取る。各灯具ユニットについて、スイブル角度βがスイブル可能範囲内にあると判定された場合、駆動指示部９４は左右の灯具ユニット１０Ｌ、１０Ｒがスイブル角度βだけ旋回するようスイブルアクチュエータ２２２Ｌ、２２２Ｒを制御する。スイブル角度βがスイブル可能範囲外にあると判定された場合、駆動指示部９４は、左右の灯具ユニット１０Ｌ、１０Ｒがスイブル角度βに近い側の限界角度まで旋回するようスイブルアクチュエータ２２２Ｌ、２２２Ｒを制御する。
【００４３】
図５（ａ）〜（ｄ）は、左灯具ユニット１０Ｌと右灯具ユニット１０Ｒにより仮想鉛直スクリーン上に投影される個別配光パターンと、その重畳により形成される合成配光パターンの例を示す。
【００４４】
本実施形態では、左灯具ユニット１０Ｌで図中の個別配光パターンＬｏＬ、ＨｉＬおよびＦＬを、右灯具ユニット１０Ｒで図中の個別配光パターンＬｏＲ、ＨｉＲよびＦＲを形成するためのシェードプレート２４が回転シェード１２Ｌ、１２Ｒに保持されているものとする。個別配光パターンのうち、配光パターンＨｉＲ、ＨｉＬは、水平線より上方に略垂直方向のカットラインを有しており、光軸が車両の正面を向いているときに、垂直線より右側または左側に遮光領域を有する片ハイビーム用の個別配光パターンである。配光パターンＬｏＬ、ＬｏＲは、車幅方向の右側で光軸を横切る水平線より下側に水平に延びる右側部分と、車幅方向の左側で右側部分よりやや上方の位置を水平に延びる左側部分とが、左上がりに傾斜した中央部分によって連結された形状を有するロービーム用の個別配光パターンである。配光パターンＦＬ、ＦＲは、遮光領域を持たないハイビーム用の個別配光パターンである。これらの個別配光パターンを組み合わせることで、車両用前照灯装置３０は、例えば図５（ａ）〜（ｄ）に示す四種類の合成配光パターンを作り出すことができる。
【００４５】
図５（ａ）は、交通法規が左側通行の地域で標準的に利用可能な「ロービーム」用合成配光パターンである。この場合、回転シェード１２Ｌ、１２Ｒによって、左灯具ユニット１０Ｌと右灯具ユニット１０Ｒがいずれも実質的に同じ形状のロービーム用個別配光パターンＬｏＬ、ＬｏＲを形成する。したがって、両者を重畳した場合に形成されるロービーム用合成配光パターンＬｏＣも同じ形状となる。なお、図５（ａ）では、ロービーム用個別配光パターンＬｏＬ、ＬｏＲが重畳していることを図示するために意図的に両者の大きさを変えているが、完全に同じ大きさでよい。この場合、左灯具ユニット１０Ｌの形成するロービーム用個別配光パターンＬｏＬと右灯具ユニット１０Ｒの形成するロービーム用個別配光パターンＬｏＲとが重なり合うため、ロービーム用合成配光パターンＬｏＣの照度は両者の合計照度となる。ロービーム用合成配光パターンＬｏＣは、左側通行時に対向車前走車や歩行者にグレアを与えないように配慮された標準的なロービーム用の配光パターンとなる。
【００４６】
図５（ｂ）は、左側通行で自車線側のみハイビーム領域で照射する配光パターンであり、特殊ハイビーム用の配光パターンに分類される、いわゆる「左片ハイ」用合成配光パターンである。この場合、回転シェード１２Ｒによりロービーム用個別配光パターンＬｏＲが形成され、回転シェード１２Ｌにより片ハイビーム用個別配光パターンＨｉＬが形成される。そして両者が重畳されると自車前方左側の照射領域がハイビーム照射状態で右側がロービーム照射状態となる左片ハイ合成配光パターンＨｉＣＬが合成できる。この左片ハイ合成配光パターンＨｉＣＬは、自車線に前走車や歩行者が存在せず、対向車線に対向車や歩行者が存在する場合に利用することが好ましく、左側通行時に対向車線側の対向車や歩行者にグレアを与えず、自車線側のみハイビーム照射により視認性を高めることができる。
【００４７】
図５（ｃ）は、左側通行で対向車線側のみハイビーム領域で照射する配光パターンであり、特殊ハイビーム用の配光パターンに分類される、いわゆる「右片ハイ」用合成配光パターンである。この場合、回転シェード１２Ｌによりロービーム用個別配光パターンＬｏＬが形成され、回転シェード１２Ｒにより片ハイビーム用個別配光パターンＨｉＲが形成される。そして両者が重畳されると自車前方右側の照射領域がハイビーム照射状態で左側がロービーム照射状態となる右片ハイ合成配光パターンＨｉＣＲが合成できる。この右片ハイ合成配光パターンＨｉＣＲは、自車線に前走車や歩行者が存在し、対向車線に対向車や歩行者が存在しない場合に利用することが好ましく、左側通行時に自車線側の前走車や歩行者にグレアを与えず、対向車線側のみハイビーム照射により視認性を高めることができる。
【００４８】
なお、左片ハイ合成配光パターンＨｉＣＬおよび右片ハイ合成配光パターンＨｉＣＲは、各個別配光パターンが重なった部分、つまり、ロービーム用合成配光パターン相当部分のみが両者の合計照度となり明るくなる。そして、ロービーム用合成配光パターン相当部分の上に形成される片ハイ追加部分は、左灯具ユニット１０Ｌまたは右灯具ユニット１０Ｒの単独による照射時の照度になる。
【００４９】
図５（ｄ）は、「ハイビーム」用合成配光パターンである。この場合、回転シェード１２Ｌ、１２Ｒによって、左灯具ユニット１０Ｌと右灯具ユニット１０Ｒでハイビーム用個別配光パターンＦＬ、ＦＲが形成される。そして両者が重畳されると自車前方の広範囲を照射領域とするハイビーム用合成配光パターンＨｉＣが形成される。この場合、回転シェード１２Ｌ、１２Ｒによって、左灯具ユニット１０Ｌと右灯具ユニット１０Ｒがいずれも実質的に同じ形状のハイビーム用個別配光パターンＦＬ、ＦＲを形成する。したがって、両者を重畳した場合に形成されるハイビーム用合成配光パターンＨｉＣも同じ形状となる。なお、図５（ｄ）では、ハイビーム用個別配光パターンＦＬ、ＦＲが重畳していることを図示するために意図的に両者の大きさを変えているが、完全に同じ大きさでよい。この場合、左灯具ユニット１０Ｌの形成するハイビーム用個別配光パターンＦＬと右灯具ユニット１０Ｒの形成するハイビーム用個別配光パターンＦＲとが重なり合うため、ハイビーム用合成配光パターンＨｉＣの照度は両者の合計照度となる
【００５０】
上記以外にも、回転シェード１２Ｌにより片ハイビーム用個別配光パターンＨｉＬを形成し、回転シェード１２Ｒにより片ハイビーム用個別配光パターンＨｉＲを形成してもよい。この場合、左灯具ユニット１０Ｌと右灯具ユニット１０Ｒを離反方向にスイブルさせることで全体で略凹字形の配光パターンを形成し、配光パターンの水平線よりも上部において前走車が存在するところのみを遮光領域とした「スプリット」用合成配光パターンを形成することができる。スプリット用合成配光パターンの具体例は、図８に示されている。
【００５１】
なお、スプリット用合成配光パターンは、各個別配光パターンが重なった部分、つまり、ロービーム用配光パターン相当部分のみが両者の合計照度となり明るくなる。そして、ロービーム用配光パターン相当部分の上に形成される追加部分は、左灯具ユニット１０Ｌまたは右灯具ユニット１０Ｒの単独による照射時の照度になる。
【００５２】
上述したように、本実施形態では、左灯具ユニット１０Ｌと右灯具ユニット１０Ｒについて、スイブルアクチュエータ２２２Ｌ、２２２Ｒを駆動することでスイブル機能を実現できる。これを利用して、図５（ｂ）、（ｃ）に示した片ハイ合成配光パターンＨｉＣＬ、ＨｉＣＲでは、垂直方向のカットラインを前走車の左右移動に追従させることで遮光領域を移動させることができる。また、スプリット用合成配光パターンでは、前走車の左右移動に追従させて中央の遮光領域を移動させることができる。このような制御は、スイブル角度決定部８２とパターン制御部８４の協調により実現される。
【００５３】
図６（ａ）、（ｂ）は、スプリット用合成配光パターンの形成時に、前走車に追従して遮光領域を移動させるときに生じる問題点を説明する図である。
【００５４】
図６（ａ）は、直線路走行中に前走車が検出され、前走車周辺を遮光領域としたスプリット用合成配光パターンが形成された様子を示す。この場合、前走車と自車との距離の変化に応じて、中央の遮光領域の幅は変化する。前走車が遠方に位置する間は、自車の前方、側方とも照射範囲に含まれており十分な視認性が確保されるが、前走車と自車との距離が接近すると、それに合わせて中央の遮光領域の幅が大きくなるため、自車前方の視認性が低下するおそれがある。同様のことが、片ハイ用合成配光パターンの形成時にも起こりえる。
【００５５】
図６（ｂ）は、曲路走行中に前走車が検出され、前走車周辺を遮光領域としたスプリット用合成配光パターンが形成された様子を示す。この場合、前走車と自車との距離が離れるのに合わせて、中央の遮光領域が右方に移動するように左右の灯具ユニットがスイブルされる。すると、自車左側方の領域Ｂが照射範囲から外れることになるため、視認性が低下するおそれがある。同様のことが、片ハイ用合成配光パターンの形成時にも起こりえる。
【００５６】
したがって、灯具ユニットのスイブル機能を利用した遮光領域の前走車追従制御をする場合には、スイブル可能な範囲を制限することが好ましいことを本願発明者らは認識した。
【００５７】
図７（ａ）、（ｂ）は、左右の灯具ユニット１０Ｌ、１０Ｒでのスイブル可能範囲の設定について説明する図である。各図では、灯具ユニット前方の仮想鉛直スクリーン上で、スイブル駆動により左右の灯具ユニットの光軸Ｘが移動する範囲をスイブル可能範囲として示している。
【００５８】
図７（ａ）は、直路走行中に可能範囲設定部８６により設定されるスイブル可能範囲の一例を示す。図示のように、左灯具ユニット１０Ｌのスイブル可能範囲１０２は、左旋回方向の限界角度φＬＬと右旋回方向の限界角度φＬＲの間として定義される。また、右灯具ユニット１０Ｒのスイブル可能範囲１０４は、左旋回方向の限界角度φＲＬと右旋回方向の限界角度φＲＲの間として定義される。このようにスイブル可能範囲１０２、１０４を設定することで、前走車と自車の間の距離が接近した場合でも、遮光領域の幅が左右に広がり過ぎることがなく、自車前方の照度が確保される。
なお、図７（ａ）では、左右の灯具ユニットのスイブル可能範囲が同一の幅を有しているが、異なった幅を有していてもよい。
【００５９】
図７（ｂ）は、曲路走行中に可能範囲設定部８６により設定されるスイブル可能範囲の一例を示す。図示のように、左灯具ユニット１０Ｌのスイブル可能範囲１１２は、左旋回方向の限界角度φＬＬと右旋回方向の限界角度φＬＲの間として定義される。また、右灯具ユニット１０Ｒのスイブル可能範囲１１２は、左旋回方向の限界角度φＲＬと右旋回方向の限界角度φＲＲの間として定義される。曲路走行中の場合は、左右の灯具ユニットでスイブル可能範囲の幅は異なって設定される。また、左カーブと右カーブで異なるスイブル可能範囲が設定される。このようにスイブル可能範囲１１２、１１４を設定することで、前走車が曲路上で左方または右方に大きく移動した場合でも、これに追従した個別配光パターンの移動量が制限されるので、自車側方の照度が確保される。
【００６０】
図８（ａ）〜（ｃ）は、スイブル可能範囲が設定されているために、左右灯具のスイブル駆動が制限される例を示す。図８（ａ）〜（ｃ）には、直線路走行時の左灯具ユニット１０Ｌのスイブル可能範囲のうち右旋回方向の限界角度φＬＲと、右灯具ユニット１０Ｒのスイブル可能範囲のうち右旋回方向の限界角度φＲＲとが示されている。
【００６１】
図８（ａ）には、直線路の走行中、車両位置検出部７６により遠方に対向車が検出されたときのスプリット用合成配光パターンが示されている。パターン制御部８４は、対向車の横幅に合わせた遮光領域を有するスプリット用合成配光パターンが形成されるように、左灯具ユニット１０Ｌで片ハイビーム用個別配光パターンＨｉＬを形成させ、右灯具ユニット１０Ｒで片ハイビーム用個別配光パターンＨｉＲを形成させる。
【００６２】
図８（ｂ）は、対向車が自車に接近したときの照射範囲を表しており、対向車に追従してスイブルされた左灯具ユニット１０Ｌの片ハイビーム用個別配光パターンＨｉＬが右旋回方向の限界角度φＬＲに達している。また、対向車に追従してスイブルされた右灯具ユニット１０Ｒの片ハイビーム用個別配光パターンＨｉＲが右旋回方向の限界角度φＲＲに達している。したがって、個別配光パターンＨｉＬ、ＨｉＲがさらに右側に移動することが抑止され、自車の左側方の照度が確保される。
【００６３】
図８（ｃ）は、対向車がさらに自車に接近したときの照射範囲を表している。左灯具ユニット１０Ｌの個別配光パターンＨｉＬは、対向車の移動に追従せず、右旋回方向の限界角度φＬＲで停止したままである。したがって、自車の左側方の照度が確保される。これに対し、右灯具ユニット１０Ｒの個別配光パターンは、パターン制御部８４によって片ハイビーム用個別配光パターンＨｉＲからロービーム用個別配光パターンＬｏＲに切り替えられる。これは、片ハイビーム用個別配光パターンのままだと対向車にグレアを与えてしまうからである。
【００６４】
図９は、照射制御部７４による合成配光パターンの照射制御を説明するフローチャートである。
まず、曲率推定部７８は、舵角および車速、またはカメラ１０８で撮影された前方画像に基づき、走行中の道路の曲率を推定する（Ｓ１０）。可能範囲設定部８６は、推定された曲率に応じたスイブル可能範囲を設定する（Ｓ１２）。車両位置検出部７６は、前方画像を処理して前走車を検出する（Ｓ１４）。パターン制御部８４は、前走車位置を遮光領域とした合成配光パターンを選択し、各灯具ユニットに形成させる（Ｓ１６）とともに、スイブル角度決定部８２は、検出された前走車位置に追従するように左右の灯具ユニットの車両追従スイブル角度βを決定する（Ｓ１８）。なお、Ｓ１０〜Ｓ１２とＳ１４〜Ｓ１８とは順序が入れ替わってもよい。
【００６５】
スイブル制御部９０の判定部９２は、左右の灯具ユニットについて、車両追従スイブル角度βがスイブル可能範囲内に入るか否かを判定する（Ｓ２０）。そして、スイブル角度βがスイブル可能範囲内にある場合は（Ｓ２０のＹ）、駆動指示部９４が灯具ユニットをスイブル角度βだけスイブルさせる（Ｓ２２）。スイブル角度βがスイブル可能範囲外の場合は（Ｓ２０のＮ）、駆動指示部９４はその灯具ユニットをスイブル角度βに近い側の限界角度までスイブルさせる（Ｓ２４）。
【００６６】
別法として、Ｓ２４において、駆動指示部９４とパターン制御部８４が連携して、車両追従スイブル角度βスイブル可能範囲外と判定された灯具ユニットについて、スイブル可能範囲内にある間はハイビーム個別配光パターンを形成させた上でスイブルし、限界角度に達してからスイブル角度βまではロービーム個別配光パターンに切り替えた上でスイブルさせてもよい。具体的には、パターン制御部８４は、片ハイビーム用個別配光パターンが形成された左灯具ユニット１０Ｌが左旋回方向の限界角度φＬＬまでスイブルされたとき、または片ハイビーム用個別配光パターンが形成された右灯具ユニット１０Ｒが右旋回方向の限界角度φＲＲまでスイブルされたとき、その灯具ユニットがロービーム用個別配光パターンを形成するように制御する。その後、駆動指示部９４は、ロービーム用個別配光パターンを形成した灯具ユニットを車両追従スイブル角βまでスイブルする。
【００６７】
以上説明したように、実施の形態１によれば、スイブル可能範囲を設定することで、片ハイ用合成配光パターンやスプリット用合成配光パターンの遮光領域を前走車の移動に追従させる場合でも、片ハイビーム用個別配光パターンがスイブル可能範囲を越えてスイブルされることが防止される。したがって、グレアを防止しつつ、自車の前方や側方で一定の照度が確保できる。
【００６８】
灯具ユニットのスイブル角度をスイブル可能範囲内に制限することに加えて、スイブル可能範囲の両端の限界角度に灯具ユニットの光軸が到達したら、それ以上のスイブルを禁止するとともにバルブを昇圧して照度を高めてもよい。
【００６９】
実施の形態２．
実施の形態１では、片ハイ用合成配光パターンまたはスプリット用合成配光パターンで形成される遮光領域を前走車位置に合わせて追従させる車両用前照灯装置において、自車の前方または側方の照度が確保されるように灯具ユニットのスイブル可能範囲を設定することを述べた。実施の形態２では、車両用前照灯装置が、上記機能に加えて、曲路走行時に注視点を最も明るくするように灯具ユニットをスイブルするＡＦＳ機能を備える場合に、車両の前方または側方の照度が所定値以上になるように灯具ユニットのスイブル角度を選択する構成について説明する。
【００７０】
実施の形態２では、前照灯ユニットの機械的な構成および車両側の構成は実施の形態１と同様であり、照射制御部の機能のみが異なる。図１０は、実施の形態２に係る照射制御部１７４の機能ブロック図である。
【００７１】
車間距離判定部９８は、車両位置検出部７６で検出された前走車画像と予め準備された基準画像との比較により、自車と前走車との間の距離が所定値より大きいか小さいかを判定する。画像に基づき距離を判定する代わりに、レーザを用いた車間距離測定を行ってもよい。車間距離の情報は、車両追従制御部９０に送られる。
【００７２】
曲路追従スイブル角度決定部９６は、曲率推定部７８で推定された曲率に基づき、自車の数秒先の到達位置である注視点を明るくするように灯具ユニットをスイブルさせるための曲路追従スイブル角度αを決定する。曲路追従スイブル角度決定部９６は、周知のＡＦＳに相当するものであり、詳細な説明を省略する。
【００７３】
パターン制御部８４は、曲路走行中かつ前走車が検出された場合、カーブ側の灯具ユニット（例えば、右カーブならば右灯具ユニット）についてはロービーム用個別配光パターンを形成させ、反対側の灯具ユニットについては片ハイビーム用個別配光パターンを形成させる。これにより、水平線より上部でカーブ側に遮光領域を有する片ハイ用合成配光パターンを形成する。前走車が検出されない場合、パターン制御部８４は左右の灯具ユニットでハイビーム用合成配光パターンを形成させる。
【００７４】
上記のように、実施の形態２の照射制御部１７４では、曲路走行中に注視点が最も明るくなるように配光方向をスイブルさせるための曲路追従スイブル角度αと、前走車にグレアを与えないように配光方向をスイブルさせるための車両追従スイブル角度βの両方が設定される。そこで、スイブル制御部９０は、左右の灯具ユニットについていずれのスイブル角度を採用すべきかを決定する。
【００７５】
スイブル制御部９０の判定部９２は、曲路追従スイブル角度αと車両追従スイブル角度βを受け取る。そして、車間距離と自車のカーブ方向を参照して、左灯具ユニット１０Ｌおよび右灯具ユニット１０Ｒについて、曲路追従スイブル角度αと車両追従スイブル角度βのいずれかを選択する。具体的には、図１２を参照して説明する。駆動指示部９４は、選択された角度だけ左右の灯具ユニットを駆動する。
【００７６】
上記以外の機能ブロックは、実施の形態１の照射制御部７４に示したものと同様である。
【００７７】
図１１（ａ）〜（ｃ）は、照射制御部１７４によるスイブル角度の制御を説明する図である。
【００７８】
図１１（ａ）は、自車が右カーブを走行中に前走車が検出された場合のスイブル角度制御を示す。このとき、パターン制御部８４は、前走車位置に応じて左灯具ユニット１０Ｌには片ハイビーム用個別配光パターンＨｉＬを形成させ、右灯具ユニット１０Ｒにはロービーム用個別配光パターンＬｏＲを形成させる。これにより、図示の左片ハイ用合成配光パターンが形成される。スイブル角度決定部８２と曲路追従スイブル角度決定部９６は、左灯具ユニット１０Ｌと右灯具ユニット１０Ｒのそれぞれに対して、車両追従スイブル角度βと曲路追従スイブル角度αを別個に設定する。
【００７９】
判定部８２は、左灯具ユニット１０Ｌについては車両追従スイブル角度βを選択するが、β＞αの場合には、曲路追従スイブル角度αを上限としてスイブルさせる。右灯具ユニット１０Ｒについては、車両追従スイブル角度βの値によらず、曲路追従スイブル角度αまでスイブルさせる。
右カーブを走行中に左灯具ユニットを車両追従スイブル角度βまでスイブルさせると、自車の左側方の照度が不足することがある。この実施例では、左灯具ユニットのスイブルを曲路追従スイブル角度で制限することで、左側方の照度を確保できる。
【００８０】
図１１（ｂ）は、自車が左カーブを走行中に前走車が検出され、かつ前走車との距離が所定値以下である場合のスイブル角度制御を示す。このとき、パターン制御部８４は、前走車位置に応じて左灯具ユニット１０Ｌには片ハイビーム用個別配光パターンＨｉＬを形成させ、右灯具ユニット１０Ｒにはロービーム用個別配光パターンＬｏＲを形成させる。これにより、図示の左片ハイ用合成配光パターンが形成される。スイブル角度決定部８２と曲路追従スイブル角度決定部９６は、左灯具ユニット１０Ｌと右灯具ユニット１０Ｒのそれぞれに対して、車両追従スイブル角度βと曲路追従スイブル角度αを別個に設定する。
【００８１】
判定部８２は、左灯具ユニット１０Ｌについては車両追従スイブル角度βを選択するが、β＞αの場合には、曲路追従スイブル角度αを上限としてスイブルさせる。右灯具ユニット１０Ｒについては、車両追従スイブル角度βの値によらず、曲路追従スイブル角度αまでスイブルさせる。
左カーブを走行中で前走車との距離が比較的近い場合、左灯具ユニットを車両追従スイブル角度βまでスイブルさせると、自車の左側方の照度が不足することがある。この実施例では、左灯具ユニットのスイブルを曲路追従スイブル角度で制限することで、左側方の照度を確保できる。
【００８２】
図１１（ｃ）は、自車が左カーブを走行中に前走車が検出され、かつ前走車との距離が所定値より大きい場合のスイブル角度制御を示す。このとき、パターン制御部８４は、前走車位置に応じて左灯具ユニット１０Ｌにはロービーム用個別配光パターンＬｏＬを形成させ、右灯具ユニット１０Ｒには片ハイビーム用個別配光パターンＨｉＲを形成させる。これにより、図示の右片ハイ用合成配光パターンが形成される。スイブル角度決定部８２と曲路追従スイブル角度決定部９６は、左灯具ユニット１０Ｌと右灯具ユニット１０Ｒのそれぞれに対して、車両追従スイブル角度βと曲路追従スイブル角度αを別個に設定する。
【００８３】
判定部８２は、左灯具ユニット１０Ｌについては車両追従スイブル角度βの値によらず、曲路追従スイブル角度αまでスイブルさせる。右灯具ユニット１０Ｒについては、車両追従スイブル角度βを選択するが、β＞αの場合には、曲路追従スイブル角度αを上限としてスイブルさせる。
左カーブを走行中で前走車との距離が比較的遠い場合、右灯具ユニットを車両追従スイブル角度βまでスイブルさせると、自車の右側方の照度が不足することがある。この実施例では、右灯具ユニットのスイブルを曲路追従スイブル角度で制限することで、右側方の照度を確保できる。
【００８４】
図１２は、実施の形態２の照射制御部７４による合成配光パターンの照射制御を説明するフローチャートである。
まず、曲率推定部７８は、舵角および車速、またはカメラ１０８で撮影された前方画像に基づき、走行中の道路の曲率を推定する（Ｓ５０）。曲路追従スイブル角度決定部９６は、推定された曲率に基づき曲路追従スイブル角度αを決定する（Ｓ５２）。車両位置検出部７６は、前方画像を処理して前走車を検出する（Ｓ５４）。パターン制御部８４は、前走車位置を遮光領域とした合成配光パターンを選択し、各灯具ユニットに形成させる（Ｓ５６）とともに、スイブル角度決定部８２は、検出された前走車位置に追従するように左右の灯具ユニットの車両追従スイブル角度βを決定する（Ｓ５８）。なお、Ｓ５０〜Ｓ５２とＳ５４〜Ｓ５８とは順序が入れ替わってもよい。
【００８５】
スイブル制御部９０の判定部９２は、曲率推定部７８で推定された曲率か、ナビゲーションシステム１１４から得る道路形状情報に基づき、走行中の道路が曲路か否かを判定する（Ｓ６０）。直線路である場合（Ｓ６０のＮ）、判定部９２は左右の灯具ユニットを車両追従スイブル角度βだけスイブルさせる（Ｓ７２）。曲路である場合（Ｓ６０のＹ）、さらに右カーブであるか左カーブであるかを判定する（Ｓ６４）。右カーブと判定された場合、判定部９２は、右灯具ユニットは曲路追従スイブル角度αだけスイブルさせ、左灯具ユニットは曲路追従スイブル角度αと車両追従スイブル角度βのうち小さい角度だけスイブルさせる（Ｓ７０）。
【００８６】
Ｓ６４で左カーブと判定された場合、判定部９２は、車間距離判定部９８によって前走車との距離が所定値以上とされたか否かを判定する（Ｓ６６）。距離が所定値以上の場合（Ｓ６６のＹ）、判定部９２は、右灯具ユニットは曲路追従スイブル角度αと車両追従スイブル角度βのうち小さい角度だけスイブルさせ、左灯具ユニットは曲路追従スイブル角度αだけスイブルさせる（Ｓ６８）。距離が所定値未満の場合（Ｓ６６のＮ）、判定部９２は、右灯具ユニットは曲路追従スイブル角度αだけスイブルさせ、左灯具ユニットは曲路追従スイブル角度αと車両追従スイブル角度βのうち小さい角度だけスイブルさせる（Ｓ７０）。
【００８７】
以上説明したように、実施の形態２では、前走車位置に追従するスイブル制御と、曲路に追従するスイブル制御の双方を備える車両用前照灯装置において、左右いずれかの灯具ユニットのスイブル角度を制限することで、先行車へのグレアの防止と自車周辺の照度の確保を両立させることができる。
【００８８】
実施の形態３．
実施の形態１および２では、カメラ等により前走車を検出し、前走車の位置に応じて左右の灯具ユニットをスイブルさせることを述べた。しかしながら、天候の影響や路上の反射物などのために、実際には前走車が存在しないにも関わらず前走車を検出するような誤検出が発生することがある。この場合、本来はスイブルさせるべきではない灯具ユニットがスイブルされてしまうことになる。すると、照射範囲が不自然であったり照射方向が突然変化するなどして、ドライバーに違和感を与えてしまうことが起こりうる。
そこで、実施の形態３では、前走車の誤検出時にドライバーに与える違和感を軽減するための方法について説明する。
【００８９】
実施の形態３では、前照灯ユニットの機械的な構成および車両側の構成は実施の形態１と同様であり、照射制御部の機能のみが異なる。図１３は、実施の形態３に係る照射制御部２７４の機能ブロック図である。
【００９０】
スイブル角度決定部８２は、車両位置検出部７６によって前走車が検出された場合に、パターン制御部８４で決定された配光パターンの遮光領域が前走車位置の変化に追従して移動するように、左灯具ユニット１０Ｌおよび右灯具ユニット１０Ｒの車両追従スイブル角度βを決定する。前走車が検出されない場合には、左灯具ユニット１０Ｌおよび右灯具ユニット１０Ｒのスイブル駆動は行われない。
【００９１】
違和感軽減処理部１９２は、スイブル角度決定部８２から車両追従スイブル角度βを受け取る。そして、以下に示す手順１ないし４のいずれかにしたがって左右の灯具ユニット毎に実際のスイブル角度θを決定する。駆動指示部９４は、スイブル角度θだけ左右の灯具ユニットをスイブルさせるように、スイブルアクチュエータ２２２Ｌ、２２２Ｒに指示を発する。
上記以外の機能ブロックの動作については、図４に関して説明したのと同様である。
【００９２】
違和感軽減処理部１９２の処理手順を以下に示す。
【００９３】
手順１．
違和感軽減処理部１９２は、左右の灯具ユニットについて最小スイブル角度δを予め保持している。そして、車両追従スイブル角度βがδ以下であった場合、違和感軽減処理部１９２は左右灯具ユニットをスイブルさせないと判定する。つまり、θ＝０とする。最小スイブル角度δは、例えば灯具ユニットをスイブルしなくても前走車にグレアを与えるなどの影響が軽微であると認められる角度とすることが好ましく、実験等を通じて決定される。
こうすることで、車両位置検出部７６によって前走車が誤検出された場合でも、車両追従スイブル角度βが比較的小さな値の場合はスイブル駆動が行われないので、前走車の誤検出により照射方向が微小に振動するような現象が回避される。
【００９４】
手順２．
スイブル角度決定部８２は、所定の時間間隔で車両追従スイブル角度βｔを算出するものとし、違和感軽減処理部１９２は、ある時点ｔにおけるスイブル角度θを、車両追従スイブル角度βｔの今回値とそれ以前に算出された値の時間平均として算出する。
θ＝（βｔ＋βｔ−１＋．．．＋βｔ−ｎ）／（ｎ＋１）（但し、ｎは１以上の整数）
こうすることで、左右の灯具ユニットの実際のスイブル角度θの変化率は、βをそのまま採用した場合よりも小さくなる。したがって、照射方向の変化が抑えられることになり、前走車の誤検出があった場合でもドライバーに与える違和感が軽減されることになる。
【００９５】
手順３．
スイブル角度決定部８２は、所定の時間間隔で車両追従スイブル角度βｔを算出するものとし、違和感軽減処理部１９２は、車両追従スイブル角度の今回値と前回値βｔ−１を比較する。比較の結果に基づき、今回値により生じる灯具ユニットのスイブル方向（つまり、左または右方向）が前回値βｔ−１により生じたスイブル方向と同一であるか否かを判定する。言い換えると、例えば前回に右方向にスイブルした灯具ユニットが、引き続き右方向にスイブルされるのかまたは反対の左方向にスイブルされるのかを判定する。そして、実際のスイブル角度θ＝βｔとし、スイブルが反対方向である場合は、駆動指示部９４に対して、スイブルアクチュエータ２２２Ｌ、２２２Ｒの回転速度をスイブルが同一方向であるときよりも低速にするよう指令を出す。
一般に、灯具ユニットのスイブル方向はある期間にわたって同一であると考えられるので、スイブル方向が反対方向になる場合には前走車を誤検出している可能性が高いと推定される。そこで、違和感軽減処理部１９２は、スイブル方向が反対方向と判定されたときには、スイブル速度を低下させることで照射方向の変化が低速になるようにした。これにより、前走車の誤検出があった場合でも、ドライバーに与える違和感が軽減される。
【００９６】
手順４．
手順３と同様に、違和感軽減処理部１９２は、車両追従スイブル角度βｔの今回値により生じる灯具ユニットのスイブル方向が、前回値βｔ−１により生じたスイブル方向と同一であるか否かを判定する。そして、スイブル方向が同一方向である場合、実際のスイブル角度θ＝βｔとする。スイブル方向が反対方向である場合、実際のスイブル角度θ＝ｃ・βｔ（但し、０＜ｃ＜１）と設定する。
手順３で述べたように、スイブル方向が反対方向になる場合には前走車を誤検出している可能性が高いと推定される。そこで、違和感軽減処理部１９２は、スイブル方向が反対方向と判定されたときには、スイブル角度決定部８２が設定するスイブル角度よりも小さな値とすることで、照射方向の変化量を抑えるようにした。これにより、前走車の誤検出があった場合でも、ドライバーに与える違和感が軽減される。
【００９７】
以上説明したように、実施の形態３によると、カメラで撮影された画像に基づき前走車が誤検出された場合でも、照射方向の変化によりドライバーに与える違和感が軽減される。したがって、ドライバーの運転に対する集中を維持することに貢献する。
【００９８】
上述の各実施の形態においては、左右の灯具ユニットの過度のスイブルによって、自車の側方や前方の照度低下を抑制する制御を行うことを述べた。このような制御に加えて、左片ハイ用合成配光パターンＨｉＣＬや右片ハイ用合成配光パターンＨｉＣＲの形成時に、左片ハイ追加部分や右片ハイ追加部分に重なるような照射範囲を有する付加ランプを設けてもよい。この場合、左右の灯具ユニットに対して付加ランプを各１灯ずつ追加して、左片ハイ追加部分と右片ハイ追加部分をそれぞれ照射させてもよいし、車両に対して付加ランプを１灯追加して、左右の個別配光パターンが重畳された合成配光パターンの追加部分を照射させてもよい。これによって、追加部分の照度を高めて視認性を向上させることができる。
【００９９】
パターン制御部８４は、上述の合成配光パターンに加えて、左灯具ユニット１０Ｌで左上がりに傾斜した中央部分を有するロービーム用個別配光パターンを形成させ、右灯具ユニット１０Ｒで右上がりに傾斜した中央部分を有するロービーム用個別配光パターンを形成させて、水平線より上部のほぼ中央にＶ字形の遮光領域を有するいわゆる「Ｖビーム」用合成配光パターンを選択してもよい。この場合、スイブル角度決定部８２は、Ｖ字形の遮光領域を前走車の位置に応じてスイブルさせるための車両追従スイブル角度を左右の灯具ユニットについて決定する。このようなＶビーム用合成配光パターンの選択時にも、上述の各実施形態を適用することができる。
【０１００】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、各実施形態を組み合わせたり、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り、そのような組み合わせられ、もしくは変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれる。上述の各実施形態同士、および上述の各実施形態と以下の変形例との組合せによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。
【符号の説明】
【０１０１】
１０  灯具ユニット、  １２  回転シェード、  ２８  シェード回転モータ、  ３０  車両用前照灯装置、  ４０  前照灯装置制御部、  ７４、１７４、２７４  照射制御部、  ７６  車両位置検出部、  ７８  曲率推定部、  ８０  車両追従制御部、  ８２  スイブル角度決定部、  ８４  パターン制御部、  ８６  可能範囲設定部、  ９０、１９０  スイブル制御部、  ９２  判定部、  ９４  駆動指示部、  ９６  曲路追従スイブル角度決定部、  １０８  カメラ、  １１０  ステアリングセンサ、  １１２  車速センサ、  １１４  ナビゲーションシステム、  １９２  違和感軽減処理部、  ２１０Ｌ  左前照灯ユニット、  ２１０Ｒ  右前照灯ユニット、  ２２２  スイブルアクチュエータ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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