(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車幅方向の左右で、ロービーム配光パターンとハイビーム配光パターンとを形成可能な灯具ユニットと、
前方の車両状態を検出する車両検出部と、
車両状態に応じて配光パターンを決定するパターン決定部と、
前記灯具ユニットを制御して前記パターン決定部で決定された配光パターンを形成させるパターン制御部と、
車両が走行する道路が曲路か否かを判定する曲路判定部と、
曲路と判定されたときに、前記パターン決定部で決定された配光パターンにかかわらず、曲路走行の間は前記灯具ユニットの少なくとも一つのハイビーム配光パターンの選択を制限する曲路時パターン制限部と、
を備え、
前記ハイビーム配光パターンが、水平線よりも上部で灯具ユニットの配置位置とは反対側に遮光領域を有する配光パターンである場合、
前記曲路時パターン制限部は、走行中の道路が走行車線を内径側にした曲路の場合には、左右の灯具ユニットでロービーム配光パターンを形成し、対向車線を内径側にした曲路の場合には、内径側の灯具ユニットでロービーム配光パターンを形成するとともに外径側の灯具ユニットでハイビーム配光パターンを形成するように、前記パターン制御部に指示する
ことを特徴とする車両用前照灯装置。
【請求項２】
車両の車幅方向の左右で、ロービーム配光パターンとハイビーム配光パターンとを形成可能な灯具ユニットと、
前方の車両状態を検出する車両検出部と、
車両状態に応じて配光パターンを決定するパターン決定部と、
前記灯具ユニットを制御して前記パターン決定部で決定された配光パターンを形成させるパターン制御部と、
車両が走行する道路が曲路か否かを判定する曲路判定部と、
曲路と判定されたときに、前記パターン決定部で決定された配光パターンにかかわらず、曲路走行の間は前記灯具ユニットの少なくとも一つのハイビーム配光パターンの選択を制限する曲路時パターン制限部と、
を備え、
前記曲路判定部は、自車前方の所定の範囲で曲路が連続するか否かを判定する連続曲路判定部をさらに備え、
前記曲路時パターン制限部は、曲路が連続すると判定されたとき、所定の期間にわたりハイビーム配光パターンが点消灯を繰り返さないように前記パターン制御部に指示する
ことを特徴とする車両用前照灯装置。
【請求項３】
前記曲路時パターン制限部は、曲路が連続すると判定されたとき、所定の期間にわたり左右の灯具ユニットでロービーム配光パターンを形成するように前記パターン制御部に指示することを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯装置。
【請求項４】
車両の車幅方向の左右で、ロービーム配光パターンとハイビーム配光パターンとを形成可能な灯具ユニットと、
前方の車両状態を検出する車両検出部と、
車両状態に応じて配光パターンを決定するパターン決定部と、
前記灯具ユニットを制御して前記パターン決定部で決定された配光パターンを形成させるパターン制御部と、
車両が走行する道路が曲路か否かを判定する曲路判定部と、
曲路と判定されたときに、前記パターン決定部で決定された配光パターンにかかわらず、曲路走行の間は前記灯具ユニットの少なくとも一つのハイビーム配光パターンの選択を制限する曲路時パターン制限部と、
を備え、
前記曲路判定部は、現時点までの所定の期間に曲路が連続したか否かを判定する連続曲路判定部をさらに備え、
前記曲路時パターン制限部は、曲路が連続したと判定されたとき、所定の期間にわたりハイビーム配光パターンが点消灯を繰り返さないように前記パターン制御部に指示する
ことを特徴とする車両用前照灯装置。
【請求項５】
前記曲路時パターン制限部は、曲路が連続したと判定されたとき、所定の期間にわたり左右の灯具ユニットでロービーム配光パターンを形成するように前記パターン制御部に指示することを特徴とする請求項４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、前走車の位置に応じて配光パターンを切替可能とした車両用前照灯装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、自車前方の車両をカメラ等により検出し、前走車の位置や自車との距離を求め、この結果に基づき前照灯ユニットの配光パターンを切り替える技術が知られている。また、ハイビーム配光パターンの一部をシェード等により非照射状態とし、遠方の視界確保と前走車へのグレアの低減とを両立させる遮光ハイビーム配光パターンを形成することが知られている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【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】
【０００４】
遮光ハイビーム配光パターンを使用する場合、車両前方の情報を検出する必要があるが、自車または前走車が曲路を走行しているときは遠方の情報が得られにくいため、直線路の走行時と比較して前走車の検出が遅れることがある。この場合、配光パターンの切替が遅れて前走車のドライバーにグレアを与える可能性がある。
【０００５】
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、前走車の位置に応じて配光パターンを切替可能とした車両用前照灯装置において、曲路における前走車の検出遅れに起因するグレアを軽減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】
【０００６】
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それぞれ配置され、少なくともロービーム配光パターンとハイビーム配光パターンとを形成可能な灯具ユニットと、前方の車両状態を検出する車両検出部と、車両状態に応じて配光パターンを決定するパターン決定部と、灯具ユニットを制御してパターン決定部で決定された配光パターンを形成させるパターン制御部と、車両が走行する道路が曲路か否かを判定する曲路判定部と、曲路と判定されたときに、パターン決定部で決定された配光パターンにかかわらず、曲路走行の間は灯具ユニットの少なくとも一方におけるハイビーム配光パターンの選択を制限する曲路時パターン制限部と、を備える。
【０００７】
この態様によると、走行中の道路が曲路と判定された場合には、前走車の状態にかかわらず、グレアを与えやすいハイビーム配光パターンの選択を制限するようにした。これにより、前走車の検出遅れに起因するグレアを軽減することができる。
【０００８】
曲路時パターン制限部は、曲路と判定されたときに、曲路の内径側または対向車線側に配置された灯具ユニットでロービーム配光パターンを形成するようにパターン制御部に指示してもよい。内径側または対向車線側の灯具ユニットでハイビーム配光パターンを形成すると、特に対向車にグレアを与えてしまう可能性が高いが、ロービーム配光パターンに切り替えることでこれを軽減することができる。
【０００９】
ハイビーム配光パターンが、水平線よりも上部で灯具ユニットの配置位置とは反対側に遮光領域を有する配光パターンである場合、曲路時パターン制限部は、走行中の道路が走行車線を内径側にした曲路の場合には、左右の灯具ユニットでロービーム配光パターンを形成し、対向車線を内径側にした曲路の場合には、内径側に位置する灯具ユニットでロービーム配光パターンを形成するとともに外径側に配置された灯具ユニットでハイビーム配光パターンを形成するように、パターン制御部に指示してもよい。対向車線を内径側にした曲路の場合には、内径側に位置する灯具ユニットでハイビーム配光パターンを形成すると、特に対向車にグレアを与えてしまう可能性が高いが、ロービーム配光パターンに切り替えることでこれを軽減することができる。
【００１０】
曲路判定部は、曲路が連続するか否かを推定する連続曲路推定部をさらに備えてもよい。曲路時パターン制限部は、曲路が連続すると判定されたとき、所定の期間にわたり左右の灯具ユニットでロービーム配光パターンを形成するようにパターン制御部に指示してもよい。これにより、曲路が連続する場合に、ハイビーム個別配光パターンが点消灯を繰り返すような事象を回避し、また前走車へのグレアも防止することができる。
【００１１】
ハイビーム配光パターンが、水平線よりも上部で灯具ユニットの配置位置とは反対側に遮光領域を有する配光パターンである場合、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灯具駆動部と、車両が走行する道路の曲率を推定する曲率推定部と、曲率に応じて灯具ユニットのスイブル角度を決定するスイブル制御部と、をさらに備えてもよい。曲路時パターン制限部は、対向車線を内径側にした曲路と判定されかつスイブル角度が所定値以上である場合、対向車線側に配置された灯具ユニットでロービーム配光パターンを形成するようにパターン制御部に指示してもよい。これにより、曲路に応じてスイブルされる灯具ユニットのスイブル角度が大きい場合に、前走車にグレアを与える可能性が軽減される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、曲路における前走車の検出遅れに起因するグレアを軽減することができる。
【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】上述のように構成された前照灯ユニットを含む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】照射制御部のさらに詳細な機能ブロック図である。
【図５】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】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７】実施の形態２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８】実施の形態３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９】実施の形態４に係る照射制御部の機能ブロック図である。
【図１０】実施の形態４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１１】実施の形態５に係る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１２】図１２（ａ）、（ｂ）は、レーンマーク検知部による路面状態の判定を説明する図である。
【図１３】（ａ）は追加灯具を点灯する制御例を説明する図であり、（ｂ）はロービームの拡散パターンを集光する制御例を説明する図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）は、登坂路判定部により画像処理される平坦路と登坂路の典型的な撮影画像である。
【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、ピボット機構２１８ａを中心に灯具ユニット１０を進行方向に旋回（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）で形成する個別配光パターンと、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）で形成する個別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。照射制御部７４は、車両制御部１０２側に配置されてもよい。
【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。このような前走車検知技術は周知であるので、詳細な説明は省略する。検出された前走車の位置情報は、パターン決定部８０に送られる。
【００３１】
パターン決定部８０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決定する。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、パターン決定部８０は、グレアを防止するためにロービーム用合成配光パターンを選択する。また、自車の前方に先行車や対向車が検出されない場合には、パターン決定部８０は、運転者の視界を向上させるために照射範囲を広げたハイビーム用合成配光パターンを選択する。また、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、パターン決定部８０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つである左片ハイ用合成配光パターンを選択する。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、右片ハイ用合成配光パターンを選択する。パターン決定部８０により選択される合成配光パターンについては、図５を参照してさらに説明する。
パターン決定部８０は、選択した合成配光パターンを形成するために左灯具ユニット１０Ｌおよび右灯具ユニット１０Ｒで形成すべき個別配光パターンの情報をパターン制御部８４に送る。
【００３２】
パターン制御部８４は、パターン決定部８０から受け取った個別配光パターンに対応するシェードプレート２４が、それぞれ左灯具ユニット１０Ｌおよび右灯具ユニット１０Ｒの光軸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。これにより、パターン決定部８０で選択された配光パターンが左右の灯具ユニットで形成される。
【００３３】
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。
【００３４】
曲路判定部８２は、走行中の道路の曲率が所定のしきい値ＲＡ以上であるか否かを判定する。このしきい値ＲＡは、カメラ等により曲路の遠方すなわち出口方向の画像が取得しにくくなる値であり、実験等に基づき設定される。
曲路判定部８２は、曲路が連続するか否かを推定する連続曲路判定部を備えてもよい。
【００３５】
曲路時パターン制限部８８は、曲路と判定されたときに、パターン決定部８０で決定された配光パターンにかかわらず、曲路走行の間は左右の灯具ユニット１０Ｌ、１０Ｒの少なくとも一方におけるハイビーム用配光パターンの選択を制限する。
【００３６】
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。
【００３７】
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とＨｉＬを、右灯具ユニット１０Ｒで図中の個別配光パターンＬｏＲ、ＨｉＲ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ハイビーム用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、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。
【００３８】
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配光パターンとなる。
【００３９】
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用合成配光パターンＨｉＣＬが合成できる。この左片ハイ用合成配光パターン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。
【００４０】
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用合成配光パターンＨｉＣＲが合成できる。この右片ハイ用合成配光パターン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。
【００４１】
なお、左片ハイ用合成配光パターンＨｉＣＬおよび右片ハイ用合成配光パターン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。
【００４２】
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している。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
【００４３】
なお、左灯具ユニット１０Ｌおよび右灯具ユニット１０Ｒで形成される合成配光パターンは上述のものに限られない。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。
【００４４】
さらに、パターン決定部８０は、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。これらの合成配光パターンは、各灯具ユニットで形成する個別配光パターンに対応する形状を有するシェードプレートを回転シェードに設けることで実現できる。
【００４５】
上述のように、前走車の検出結果に応じて左右の灯具ユニットで形成される合成配光パターンを切り替えることで、前走車に与えるグレアを低減しつつ、遠方の視界を確保することができる。しかしながら、自車両の前方に曲路が存在したりまたは自車両が曲路を走行中の場合は、前走車の位置によってはカメラ等の撮影範囲に入らないことがある。すると、前走車の検出が遅れるために適切な合成配光パターンへの切替が間に合わず、前走車にグレアを与えてしまうことが起こりえる。さらに、たとえ曲路上の前走車を早期に検出できたとしても、急カーブであると自車から観察した前走車の横方向移動が速いため、適切な合成配光パターンへの切替が間に合わず、前走車にグレアを与えてしまうことも起こりえる。これらの事象は、曲路の曲率が大きいほど起こる可能性が高い。
【００４６】
そこで、実施の形態１では、曲路走行中には、前走車の有無にかかわらず予め合成配光パターンをグレアを与えにくいものに切り替えておくことで、前走車の検出遅れに起因するグレアを軽減するようにした。
【００４７】
図６は、実施の形態１に係る照射制御部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、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（Ｓ１０）。パターン決定部８０は、前走車の有無およびその位置に応じて最適の合成配光パターンを選択する（Ｓ１２）。曲路判定部８２は、舵角および車速、あるいはナビゲーションシステム１１４からの情報に基づき、走行中の道路の曲率を計算する（Ｓ１４）。なお、Ｓ１０〜Ｓ１２とＳ１４とは順序が入れ替わってもよい。
【００４８】
曲路判定部８２は、Ｓ１４で求めた曲率が所定のしきい値ＲＡ以上であるか否かを判定する（Ｓ１６）。曲率がＲＡ未満であれば（Ｓ１６のＮ）、前走車の検出が遅れる可能性が低いと考えられるため、曲路時パターン制限部８８は、Ｓ１２で選択された合成配光パターンを形成するようにパターン制御部８４に指示する（Ｓ２８）。すなわち、この場合は、車両が直線路を走行している場合と同様の合成配光パターンが左右の灯具ユニットで形成される。
【００４９】
Ｓ１６で曲率がＲＡ以上であれば（Ｓ１６のＹ）、曲路時パターン制限部８８は、各灯具ユニットでハイビームとロービームを切替可能であるか否かを判定する（Ｓ１８）。切替可能でない場合（Ｓ１８のＮ）、ロービーム用合成配光パターンを形成する（Ｓ２０）。切替可能な場合（Ｓ１８のＹ）、曲路時パターン制限部８８は、曲路の向きに基づき、曲路の内径側が対向車線側に当たるか否かを判定する（Ｓ２２）。これは、交通法規が左側通行の地域では右カーブであるか否かを判定することに相当する。曲路の内径側が対向車線側である場合（Ｓ２２のＹ）、曲路時パターン制限部８８は、パターン決定部８０による選択結果にかかわらず、内径側すなわち対向車線側の灯具ユニットでロービーム用個別配光パターンを形成するようにパターン制御部８４に指示する（Ｓ２６）。これにより、内径側（交通法規が左側通行の地域では右側）の灯具ユニットの形成する個別配光パターンで前走車にグレアを与えてしまう可能性が軽減される。
【００５０】
Ｓ２２で、曲路の内径側が対向車線側でない場合（Ｓ２２のＮ）、曲路時パターン制限部８８は、パターン決定部８０による選択結果にかかわらず、左右両方の灯具ユニットでロービーム用個別配光パターンを形成するようにパターン制御部８４に指示する（Ｓ２４）。このときはロービーム用合成配光パターンが形成されることになる。
【００５１】
上記のように、曲率がしきい値以上である場合に、曲路の内径側が対向車線側に当たるか否かに応じてロービーム用個別配光パターンを形成する灯具ユニットを変えるのは、以下の理由による。交通法規が左側通行の地域を例にして説明すると、右カーブのときには左灯具ユニットで形成するハイビーム用個別配光パターンが前走車にグレアを与える可能性は低いので、遠方の視界維持の観点からロービーム用個別配光パターンとしないことが好ましい。これに対し、左カーブのときには左右いずれの灯具ユニットで形成するハイビーム用個別配光パターンも前走車にグレアを与えうるので、両方をロービーム用個別配光パターンとするのである。
なお、曲路時パターン制限部８８は、曲路の内径側が対向車線側に当たるか否かを判定せずに、常に内径側の灯具ユニットまたは対向車線側の灯具ユニットでロービーム用個別配光パターンを形成するようにパターン制御部８４に指示してもよい。
【００５２】
以上説明したように、実施の形態１によれば、走行中の曲路の曲率がしきい値以上の場合には、前走車の有無やその位置にかかわらず、合成配光パターンを予めグレアを与えにくいものに切り替えておくようにした。これにより、前走車の検出遅れに起因するグレアを軽減することができる。また、上述の制御によって曲路走行中は１つの合成配光パターンに固定されることになるので、対向車とのすれ違い前後で対向車の検出結果に基づき合成配光パターンが短期間で切り替わるようなことがないので、自車のドライバーへの違和感の付与を防止できる。
【００５３】
実施の形態２．
実施の形態１では、走行中の道路が曲路か否かを判定して合成配光パターンを決定した。実施の形態２では、曲路への侵入前に曲路判定がなされる場合について説明する。
【００５４】
図７は、実施の形態２に係る照射制御部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、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（Ｓ３０）。パターン決定部８０は、前走車の有無およびその位置に応じて最適の合成配光パターンを選択する（Ｓ３２）。曲路判定部８２は、ナビゲーションシステム１１４から道路形状情報を取得するか、またはカメラ１０８で撮影された画像の解析により、自車前方の所定位置の情報を取得する（Ｓ３４）。この所定位置は、車両前部からの距離（例えば、１００ｍ）で指定されてもよいし、現時点からの到達時間（例えば、３秒後）で指定されてもよい。なお、Ｓ３０〜Ｓ３２とＳ３４とは順序が入れ替わってもよい。
【００５５】
曲路判定部８２は、自車前方に曲路があるか否かを判定する（Ｓ３６）。曲路がない場合（Ｓ３６のＮ）、曲路時パターン制限部８８は、Ｓ３２で選択された合成配光パターンを形成するようにパターン制御部８４に指示する（Ｓ３８）。曲路がある場合（Ｓ３６のＹ）、曲路時パターン制限部８８は、その曲路が走行車線を内径側にした曲路（以下、「走行車線側カーブ」という）であるか対向車線を内径側にした曲路（以下、「対向車線側カーブ」という）であるかを判定する（Ｓ４０）。交通法規が左側通行の地域であれば、左カーブであるか右カーブであるかを判定すると言い換えてもよい。
【００５６】
Ｓ４０で、走行車線側カーブであれば、曲路時パターン制限部８８は、パターン決定部８０による選択結果にかかわらず、左右両方の灯具ユニットでロービーム用個別配光パターンを形成するようにパターン制御部８４に指示する（Ｓ４４）。このときはロービーム用合成配光パターンが形成されることになる。対向車線側カーブであれば、曲路時パターン制限部８８は、パターン決定部８０による選択結果にかかわらず、対向車線側（内径側）の灯具ユニットでロービーム用個別配光パターンを形成するとともに、走行車線側（外径側）に配置された灯具ユニットでハイビーム用配光パターンを形成するようにパターン制御部８４に指示する（Ｓ４２）。これにより、対向車線側の灯具ユニットの形成する個別配光パターンで前走車、特に対向車にグレアを与えてしまう可能性が軽減されるとともに、走行車線側の灯具ユニットではハイビームによる遠方の視界を確保することができる。
【００５７】
以上説明したように、実施の形態２では、前方に曲路があると判定されると、前走車の有無やその位置にかかわらず、曲路への侵入前に合成配光パターンを予めグレアを与えにくいものに切り替えておくようにした。これにより、前走車の検出遅れに起因するグレアを軽減することができる。また、上述の制御によって曲路走行中は１つの合成配光パターンに固定されることになるので、対向車とのすれ違い前後で対向車の検出結果に基づき合成配光パターンが短期間で切り替わるようなことがないので、自車ドライバーへの違和感の付与を防止できる。
【００５８】
実施の形態３．
実施の形態１では、曲路走行時には前走車へのグレアを与えにくい合成配光パターンに切り替えることを述べたが、左右のカーブが連続するような道路では、左右の灯具ユニットでハイビーム用個別配光パターンが点消灯を繰り返すような事象が起こりえる。そこで、実施の形態３では、曲路が連続する場合の合成配光パターンの照射制御について説明する。
【００５９】
図８は、実施の形態３に係る照射制御部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、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（Ｓ５０）。パターン決定部８０は、前走車の有無およびその位置に応じて最適の合成配光パターンを選択する（Ｓ５２）。曲路判定部８２は、ナビゲーションシステム１１４から自車前方の所定の範囲（例えば１ｋｍ）の道路形状情報を取得する（Ｓ５４）。なお、Ｓ５０〜Ｓ５２とＳ５４とは順序が入れ替わってもよい。
【００６０】
曲路判定部８２内の連続曲路判定部８６は、道路形状情報を解析し、曲路が連続しているか否かを判定する（Ｓ５６）。ここで、曲路の連続とは、上記所定の範囲内でしきい値以上の曲率を持つ道路の割合（例えば、７０％以上）で判定してもよいし、所定の範囲内に存在するしきい値以上の曲率を持つコーナーの数（例えば、５つ以上）で判定してもよい。曲路が連続する場合（Ｓ５６のＹ）、曲路時パターン制限部８８は、パターン決定部８０による選択結果にかかわらず、所定の期間（例えば、上記所定の範囲の走行が完了するまで、または所定の秒数）にわたり左右両方の灯具ユニットでロービーム用個別配光パターンを形成するようにパターン制御部８４に指示する（Ｓ６０）。曲路が連続していない場合（Ｓ５６のＮ）、連続曲路判定部８６は、現時点までの所定の期間（例えば、過去２０秒間）にステアリングの左右方向の切替が連続（例えば、３回以上）したか否かを判定する（Ｓ５８）。ステアリング方向の切替が連続した場合（Ｓ５８のＹ）、曲路時パターン制限部８８は、左右両方の灯具ユニットでロービーム用個別配光パターンを形成するようにパターン制御部８４に指示する（Ｓ６０）。ステアリング方向の切替が連続していない場合（Ｓ５８のＮ）、曲路時パターン制限部８８は、Ｓ５２で選択された合成配光パターンを形成するようにパターン制御部８４に指示する（Ｓ６２）。
【００６１】
以上説明したように、実施の形態３では、曲路が連続する場合には左右の灯具でロービーム用個別配光パターンを形成させることで、ハイビーム用個別配光パターンが点消灯を繰り返すような事象を回避し、また前走車へのグレアの付与も防止する。また、曲路が連続していないと判定された場合でも、ステアリング方向の切替が連続するときには、同様に左右の灯具でロービーム用個別配光パターンを形成させる。後者の例としては、しきい値未満の曲率を持つコーナーが連続する場合、ドライバーが車線変更を繰り返した場合などが考えられる。
【００６２】
実施の形態４．
実施の形態４では、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）と、前走車の検出に基づく合成配光パターンの切替とを併用する場合について説明する。
【００６３】
実施の形態４に係る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９は、実施の形態４に係る照射制御部１７４の機能ブロック図である。車両位置検出部７６、パターン決定部８０、パターン制御部８４および曲率推定部７８については、図４に関して説明したものと同様の機能を有する。
【００６４】
スイブル制御部９０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各灯具ユニットをスイブルさせるためのスイブル角度αを決定する。スイブル角度αは左右の灯具ユニットについてそれぞれ決定される。なお、スイブル角度αは、一例として灯具ユニットの光軸方向を０°とし、対向車線側旋回方向に正の角度で表されるとする。スイブル制御部９０は、駆動指示部９４に対して、各灯具ユニットをスイブル角度αだけスイブルさせるように指示する。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α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。このようなスイブル角度の決定はＡＦＳとして周知であるため、詳細な説明を省略する。
【００６５】
曲路時パターン制限部１８８は、対向車線側に配置された灯具ユニットについて決定されたスイブル角度αがしきい値β以上であるか否かを判定する。このしきい値βは、曲路走行時に対向車線側の灯具ユニットが前走車にグレアを与えない限界の角度であり、実験等に基づき設定される。スイブル角度αの絶対値がしきい値β以上であれば、パターン決定部８０で決定された配光パターンにかかわらず、曲路走行の間は灯具ユニット１６の少なくとも一方におけるハイビーム用配光パターンの選択を制限する。
【００６６】
図１０は、実施の形態４に係る照射制御部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、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（Ｓ７０）。パターン決定部８０は、前走車位置の有無およびその位置に応じて最適の合成配光パターンを選択する（Ｓ７２）。曲路判定部８２は、舵角および車速、カメラ１０８で撮影された前方画像、あるいはナビゲーションシステム１１４からの情報に基づき、走行中の道路の曲率を計算する（Ｓ７４）。スイブル制御部９０は、道路の曲率に基づき左右の灯具ユニットのスイブル角度を決定する（Ｓ７６）。なお、Ｓ７０〜Ｓ７２とＳ７４〜Ｓ７６とは順序が入れ替わってもよい。
【００６７】
曲路時パターン制限部１８８は、対向車線側の灯具ユニットについて、α≧βであるか否かを判定する（Ｓ７８）。α≧βであれば（Ｓ７８のＹ）、曲路時パターン制限部１８８は、パターン決定部８０による選択結果にかかわらず、内径側すなわち対向車線側の灯具ユニットでロービーム用個別配光パターンを形成するようにパターン制御部８４に指示する（Ｓ８０）。
α＜βである場合（Ｓ７８のＮ）、曲路時パターン制限部８８は、Ｓ１２で選択された合成配光パターンを形成するようにパターン制御部８４に指示する（Ｓ８２）。
【００６８】
上記のように、車両用前照灯装置がＡＦＳを備えるときに、スイブル角度に応じて合成配光パターンを切り替えるのは、以下の理由による。交通法規が左側通行の地域を例にして説明すると、ＡＦＳにより配光パターンが左側にスイブルされるとき、右側（対向車線側）の灯具ユニットが前走車にグレアを与える可能性は低い。これに対し、ＡＦＳにより配光パターンが右側にスイブルされるときは、右カーブであるか左カーブであるかにかかわらず、右灯具ユニットが対向車線上の車両にグレアを与える可能性が高い。そのため、右灯具ユニットについて右側（対向車線側）にしきい値β以上スイブルさせるスイブル角度αが算出されたときは、その灯具ユニットをロービーム用個別配光パターンとするのである。
【００６９】
なお、曲路時パターン制限部１８８は、スイブル角度αとしきい値βを比較する代わりに、対向車線側の灯具ユニットのスイブル角度αが内振り、すなわち曲路の中心側に振られる角度である場合に、その灯具ユニットをロービーム用個別配光パターンとしてもよい。交通法規が左側通行の地域の場合は、右カーブで右灯具ユニットが右方向にスイブルされるときが該当する。
【００７０】
実施の形態５．
実施の形態５では、路面の状態に応じて灯具ユニットの合成配光パターンを変化させる車両用前照灯装置を提供する。
【００７１】
一般に、雨天時などに路面が濡れていると、ドライバーがレーンマークを視認しにくくなる。この減少は特に夜間に顕著になる。これは、路面が濡れているためにレーンマークの反射率が高くなり、前照灯への再帰反射光が減少するためである。車載のカメラにより撮影される画像においても、同様に雨天時にはレーンマークが映りにくくなる。
【００７２】
そこで、実施の形態５では、カメラで撮影される画像内でのレーンマークの映り度合いに基づき路面状態を推定し、濡れている場合にはレーンマークが見やすくなるように車両用前照灯装置を制御するようにした。
【００７３】
図１１は、実施の形態５に係る車両用前照灯装置２３０と車両２００側の構成を説明する機能ブロック図である。
車両２００には、図３に関して説明したカメラ１０８、ステアリングセンサ１１０、車速センサ１１２、ナビゲーションシステム１１４に加えて、前照灯装置をオンオフする前照灯スイッチ１２０、前照灯装置の点灯状態をドライバーに知らせる表示部１２２、シフトレバーの位置を検出するポジションセンサ１２４、および図示しないワイパーをオンオフするワイパースイッチ１２６が備えられる。
【００７４】
車両用前照灯装置２３０は、図３に関して説明した前照灯ユニットと同様の構成を有する左前照灯ユニット２５２Ｌおよび右前照灯ユニット２５２Ｒを備える。但し、図１１では、前照灯装置制御部２４０が前照灯ユニットと独立している。車両用前照灯装置２３０は、左追加灯具２５０Ｌおよび右追加灯具２５０Ｒをさらに備える。これらの追加灯具は、車両が走行する車線の左右にあるレーンマークを照射するよう、適切な位置に設置され光軸の方向が設定されている。追加灯具の光源は、ハロゲンバルブ、キセノンバルブ、ＬＥＤなどであり、照射光の色は白色または黄色が好ましい。
【００７５】
前照灯装置制御部２４０は、レーンマーク検知部２４２、条件判定部２４４、照射制御部２４６を含む。レーンマーク検知部２４２は、カメラ１０８で撮影された画像からレーンマークを検出する。レーンマークの検知技術は周知なので、本明細書においては詳細な説明を省略する。さらに、レーンマーク検知部２４２は、レーンマークの鮮明度合いに基づき路面が濡れているか否かを判定する。
【００７６】
図１２（ａ）、（ｂ）は、レーンマーク検知部２４２による路面状態の判定を説明する図である。図１２（ａ）は、路面乾燥時のレーンマーク検出結果の一例を示す。図示のように、レーンマークが鮮明に検出されている。図１２（ｂ）は、同じ道路の濡れた路面でのレーンマーク検出結果の一例を示す。図示のように、反射のためにレーンマークは一部しか検出されない。そこで、標準的な道路において路面乾燥時に検出されるレーンマークが画像全体の画素数に占める割合、またはレーンマークの長さ等を基準値として設定し、走行中に検出されたレーンマークが上記基準値の所定比率以下の場合、路面が濡れていると判定する。この比率は、路面乾燥時と濡れ時での再帰反射光の比較に基づき設定されることが好ましい。
なお、レーンマーク検知に使用する画像は、車両前方を撮影するカメラ１０８の代わりに、車両の後部に設置されるバックガイドモニター用カメラやバックビュー用カメラの画像であってもよい。
【００７７】
条件判定部２４４は、路面が濡れていると判定されたとき、以下の条件が満たされているか否かを判定する。
１．前照灯スイッチ１２０がオン
２．車速が所定値（例えば、５０ｋｍ／ｈ）以上
３．ポジションセンサ１２４が前進中であることを示す
４．ワイパースイッチ１２６がオン
全て満たされている場合、照射制御部２４６に対して、レーンマークの視認性を高めるように指示する。なお、上記条件の一部が含まれなくてもよいし、または上記条件の判定を行わずに、路面が濡れているときは常にレーンマークの視認性を高めるように指示してもよい。
【００７８】
照射制御部２４６は、条件判定部２４４からの指示に応じて、以下に述べるいずれかの制御を行ってレーンマークの視認性を高める。
【００７９】
図１３（ａ）は、照射制御部２４６が追加灯具２５０Ｌ、２５０Ｒを点灯する制御例を説明する図である。照射範囲５２は、前照灯ユニットのロービーム用合成配光パターンの照射範囲である。追加灯具２５０Ｌ、２５０Ｒは、点灯時にそれぞれ車両５０の左右のレーンマークを広範囲に照らすように縦長の照射範囲５４Ｌ、５４Ｒを有する。代替的に、照射範囲５６で示すように、自車前方の比較的近くを広範囲に照射する追加灯具を備えていてもよい。なお、フォグランプを追加灯具として用いてもよい。
【００８０】
図１３（ｂ）は、照射制御部２４６がロービームの拡散パターンを集光する制御例を説明する図である。この例では、左前照灯ユニット２５２Ｌおよび右前照灯ユニット２５２Ｒが集光レンズを有し、照射制御部２４６からの指示に応じて灯具ユニットの光軸上に集光レンズを挿入可能に構成されている。集光レンズを挿入すると、ロービーム用合成配光パターンの照射範囲５２が範囲６０に集光される。これにより、比較的遠方の照度を高めてその箇所のレーンマークの視認性を高めることができる。なお、条件判定部２４４は、車両が中高速（例えば、６０ｋｍ／ｈ以上）で走行しているときのみ、この制御を実行させてもよい。
【００８１】
車両用前照灯装置２３０は追加灯具を備えていなくてもよい。この場合、照射制御部２４６は、路面が濡れていると判定されたとき、前照灯ユニット内のレベリングアクチュエータ２２６を駆動して灯具ユニット１０を前傾姿勢にし、光軸を下方に傾けるレベリング調整を実行してもよい。これによって、比較的近距離が照射されるようになり、低速（例えば、５０ｋｍ／ｈ未満）走行時のレーンマークの視認性が向上する。
【００８２】
図１に示した灯具ユニットの代わりに、例えば白色発光ダイオードである発光チップを含む複数の発光素子を光源とした灯具ユニットを使用してもよい。このような灯具ユニットでは、複数の発光素子で作られる配光パターンを重ね合わせることでロービーム用合成配光パターンが形成される。例えば、車両近傍を照射範囲とする拡散配光パターン、遠方を照射範囲とする中拡散配光パターン、および遠方で車線部分のみを照射範囲とする集光配光パターンを重ね合わせてロービーム用合成配光パターンを形成してもよい。この場合、照射制御部２４６は、低速時（例えば、５０ｋｍ／ｈ未満）には拡散配光パターンと中拡散配光パターンを形成する発光素子の印加電圧を上昇させ、高速時（例えば、５０ｋｍ／ｈ以上）には中拡散配光パターンと集光配光パターンを形成する発光素子の印加電圧を上昇させてもよい。車速に応じて印加電圧を上昇させる発光素子を変えることで、車速に適した範囲にあるレーンマークの視認性が向上する。
【００８３】
なお、例えば積雪によりレーンマークが検出できないような場合には、不適切な追加灯具の点灯や照射範囲の切替が起こらないように、前照灯スイッチ１２０をオフにすることで制御を停止させることが好ましい。
カメラ１０８によりレーンマークが検出されやすくするために、カメラ用の赤外線照明を車両に備えてもよい。これにより、損耗によりレーンマークが不鮮明な場合やレーンマークが冠水している場合に、レーンマークがカメラに映りやすくなる。
レーンマーク検出部は、レーンマーク以外の車線区画標識（例えば、ボッツドッツ（Botts Dots））を検知することで、路面状態を判定してもよい。
また、走行中の道路にレーンマークが存在するか否かの情報をナビゲーションシステムから取得してもよい。そして、レーンマークが存在しない場合は、画像処理による検出の代わりに、条件判定部は、ワイパースイッチのオンオフや別途設置する雨滴センサからの情報に基づき、路面状態を判定してもよい。
【００８４】
以上説明したように、実施の形態５によれば、路面状態に応じて車両用前照灯装置の制御を切り替えるので、雨天時や路面冠水時の視認性を向上させることができる。
【００８５】
上述の各実施の形態では、曲路走行時の合成配光パターンの切替制御について説明したが、登坂路においても同様の制御を行ってもよい。この場合、照射制御部は登り坂を検出する登坂路判定部（図示せず）と登坂時パターン制限部（図示せず）とを備える。登坂路判定部は、カメラ１１４により撮影された道路前方の画像を受け取り、周知の画像処理によって白線に代表されるレーンマークを検出する。そして、自車の左右両側にあるレーンマークの間隔に応じて、道路が平坦路であるか登坂路であるかを判定する。
【００８６】
図１４（ａ）、（ｂ）は、登坂路判定部により画像処理される平坦路と登坂路の典型的な撮影画像である。図１４（ａ）は平坦路の画像であり、レーンマークは遠方でほぼ一点に収束するように見える。これに対し、図１４（ｂ）は登坂路の画像であり、坂の頂点より先は車両から観察することができないために、レーンマークが途切れているように見える。そこで、登坂路判定部は、画像内の所定位置（例えば、水平中心線）でのレーンマーク間隔Ｄを計算し、この間隔Ｄが所定値以上である場合は登坂路であると判定する。
登坂時パターン制限部は、登坂路を走行中は、一旦検出された先行車が検出されなくなっても、先行車検出時にパターン決定部で選択された配光パターンを維持するようにパターン制御部に指示する。
【００８７】
上述の登坂路時の合成配光パターン切替制御を行わないと、以下のような現象が生じる。すなわち、登坂路走行中に車両位置決定部により先行車が検出されると、パターン決定部により片ハイ用合成配光パターンが選択され照射される。前走車が登坂路の頂点を越えると、カメラの視界から消えるため、パターン決定部によりハイビーム用合成配光パターンが選択され照射される。その後自車も登坂路の頂点を越えると、再び先行車が検出されるために片ハイ用合成配光パターンが選択される。このように、登坂路の頂点を乗り越える前後で配光パターンが頻繁に切り替わることになるため、ドライバーに違和感を与えてしまう。そこで、登坂時パターン制限部は、登坂路の走行中に一旦検出された先行車が検出されなくなっても、先行車検出時にパターン決定部で選択された配光パターンを維持することで、登坂路を越えるときの配光パターンの頻繁な切替を防止することができる。なお、登坂路走行中に対向車が現れたときには、適切な片ハイ用合成配光パターンを選択し照射することは言うまでもない。代替的に、登坂路走行中は、登坂時パターン制限部によって、前走車の有無にかかわらずロービーム用合成配光パターンで照射を続けることで、登坂路を越えるときの配光パターンの頻繁な切替を防止してもよい。
【００８８】
上述の各実施の形態では、車両位置検出部が、カメラにより撮影された画像データ内から前走車を示す特徴点を探索することを述べた。このとき、車両位置検出部は、前走車の探索範囲を限定してもよい。具体的には、車両位置検出部は、周知の画像処理によって画像データ内から白線に代表されるレーンマークを検出する。そして、レーンマークの形状に基づき前方の道路が直線、左カーブ、右カーブのいずれであるかを判定し、判定結果に応じて前走車の探索範囲を変更する。つまり、直線であれば画面の中央に位置する領域を探索範囲とし、左カーブまたは右カーブであれば画面の左方または右方に位置する領域を探索範囲とする。探索範囲を限定することで前走車検知に要する時間が短縮され、したがって前走車位置に応じた合成配光パターンの切替も速くなる。
なお、前走車の探索範囲を限定する代わりに、道路形状の判定結果に応じて画面の中央、左方または右方に位置する領域を、前走車の優先探索範囲に設定してもよい。つまり、まず優先探索範囲内で前走車の探索を実行し、前走車が検出されれば優先探索範囲内で探索を終了し、検出されなければ引き続き優先探索範囲以外の領域の探索を実行する。このようにすれば、探索範囲内に前走車が存在するときの前走車検知に要する時間が短縮されるとともに、画面周縁部に存在する前走車も漏れなく検知することができる。
【００８９】
上述の各実施の形態では、曲率推定部が操舵角またはナビゲーションシステムの情報に基づき、走行中の道路の曲率を算出することを述べたが、レーンマークを利用して曲率を算出してもよい。曲率推定部は、カメラ１１４により撮影された道路前方の画像を受け取り、白線に代表されるレーンマークを検出する。そして、レーンマーク上の任意の３点を選択し、周知の手法を用いて３点を通る曲線を求めて曲率を算出する。
【００９０】
上述の各実施形態では、曲路走行時に種々の条件に応じて合成配光パターンを切り替えることを述べた。代替的に、ステアリングセンサ１１０により舵角が検出されたときは、曲路時パターン制限部は、一律に合成配光パターンの水平カットライン高さを制限してもよい。例えば、舵角が検出されたときは、曲路時パターン制限部は、水平カットラインの高さがハイビーム用合成配光パターンおよび片ハイ用合成配光パターンよりも低い、Ｖビーム用合成配光パターンを形成するようにパターン制御部に指示してもよい。または、舵角が検出されたとき、曲路時パターン制限部が一律にバルブ１４の照度を低下させてもよい。
【００９１】
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】
【００９２】
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、  ３６  スイブルアクチュエータ、  ４０  前照灯装置制御部、  ７４  １７４,照射制御部、  ７６  車両位置検出部、  ７８  曲率推定部、  ８０  パターン決定部、  ８２  曲路判定部、  ８４  パターン制御部、  ８６  連続曲路判定部、  ８８  曲路時パターン制限部、  ９０  スイブル制御部、  ９４  駆動指示部、  １００  車両、  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、  ２１０Ｌ  左前照灯ユニット、  ２１０Ｒ  右前照灯ユニット、  ２２２  スイブルモータ。
【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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【図１４】
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