特許 7502145 車両用ランプの制御装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-10

(45)【発行日】2024-06-18

(54)【発明の名称】車両用ランプの制御装置

(51)【国際特許分類】

   B60Q 1/00 20060101AFI20240611BHJP

   B60Q 1/04 20060101ALI20240611BHJP

   B60Q 1/38 20060101ALI20240611BHJP

   B60Q 1/28 20060101ALI20240611BHJP

   F21S 41/153 20180101ALI20240611BHJP

   F21S 41/663 20180101ALI20240611BHJP

   F21S 41/657 20180101ALI20240611BHJP

   F21S 43/14 20180101ALI20240611BHJP

   F21S 45/70 20180101ALI20240611BHJP

   F21W 102/145 20180101ALN20240611BHJP

   F21W 103/10 20180101ALN20240611BHJP

   F21W 103/20 20180101ALN20240611BHJP

   F21W 103/55 20180101ALN20240611BHJP

   F21W 105/00 20180101ALN20240611BHJP

   F21Y 115/10 20160101ALN20240611BHJP

【ＦＩ】

B60Q1/00 C

B60Q1/04 E

B60Q1/38 B

B60Q1/28

F21S41/153

F21S41/663

F21S41/657

F21S43/14

F21S45/70

F21W102:145

F21W103:10

F21W103:20

F21W103:55

F21W105:00

F21Y115:10

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020173635

(22)【出願日】2020-10-15

(65)【公開番号】P2022065232

(43)【公開日】2022-04-27

【審査請求日】2023-08-24

(73)【特許権者】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100081433

【弁理士】

【氏名又は名称】鈴木 章夫

(72)【発明者】

【氏名】綿野 裕一

(72)【発明者】

【氏名】丸山 雄太

(72)【発明者】

【氏名】桂田 善弘

(72)【発明者】

【氏名】片岡 拓弥

【審査官】下原 浩嗣

(56)【参考文献】

【文献】特開２００５－１７８５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２４３０００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１９４９４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－００１８３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０６２１８５３３（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１６７０１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１３１０５５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｑ １／００

Ｂ６０Ｑ １／０４

Ｂ６０Ｑ １／３８

Ｂ６０Ｑ １／２８

Ｆ２１Ｓ ４１／１５３

Ｆ２１Ｓ ４１／６６３

Ｆ２１Ｓ ４１／６５７

Ｆ２１Ｓ ４３／１４

Ｆ２１Ｓ ４５／７０

Ｆ２１Ｗ １０２／１４５

Ｆ２１Ｗ １０３／１０

Ｆ２１Ｗ １０３／２０

Ｆ２１Ｗ １０３／５５

Ｆ２１Ｗ １０５／００

Ｆ２１Ｙ １１５／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ランプユニットとランプカメラを備える車両用ランプにおいて、前記ランプユニットの点灯を制御するランプ制御部と、前記ランプカメラで撮像した撮像信号に基づいて対象物を検出する対象物検出部と、前記ランプカメラの撮像動作を制御するカメラ制御部を備え、前記カメラ制御部は、前記ランプユニットの光が前記ランプカメラに漏光したことによる前記対象物検出部での対象物検出の障害を抑止するための障害抑止制御を行なう構成であり、
前記ランプ制御部は前記ランプユニットを周期的に点滅し、前記カメラ制御部は前記ランプユニットが点灯されたタイミングで前記障害抑止制御を行ない、
前記カメラ制御部の障害抑止制御は、前記ランプカメラの撮像を停止する制御であり、
さらに、前記ランプカメラ又は前記ランプユニットから離れた位置に配設された第２のカメラを備え、前記カメラ制御部の障害抑止制御は、前記ランプユニットの点灯時に前記第２のカメラの撮像信号を前記対象物検出部に出力する制御である車両用ランプの制御装置。

【請求項2】

ランプユニットとランプカメラを備える車両用ランプにおいて、前記ランプユニットの点灯を制御するランプ制御部と、前記ランプカメラで撮像した撮像信号に基づいて対象物を検出する対象物検出部と、前記ランプカメラの撮像動作を制御するカメラ制御部を備え、前記カメラ制御部は、前記ランプユニットの光が前記ランプカメラに漏光したことによる前記対象物検出部での対象物検出の障害を抑止するための障害抑止制御を行なう構成であり、
前記ランプ制御部は前記ランプユニットを周期的に点滅し、前記カメラ制御部は前記ランプユニットが点灯されたタイミングで前記障害抑止制御を行ない、
前記カメラ制御部の障害抑止制御は、前記ランプカメラで撮像した撮像信号が前記対象物検出部に出力しないように遮断する制御であり、
前記ランプカメラ又は前記ランプユニットから離れた位置に配設された第２のカメラを備え、前記カメラ制御部の障害抑止制御は、前記ランプユニットの点灯時に前記第２のカメラの撮像信号を前記対象物検出部に出力する制御である車両用ランプの制御装置。

【請求項3】

前記ランプ制御部は前記ランプユニットの点灯を制御するランプ制御信号を出力し、前記カメラ制御部は前記ランプ制御信号に基づいて前記ランプカメラの障害抑止制御を行なう請求項１または２に記載の車両用ランプの制御装置。

【請求項4】

前記ランプユニットは標識用のランプユニットであり、この標識用ランプユニットとは別の照明用ランプユニットを備え、前記ランプ制御部は前記対象物検出部で検出された対象物の位置情報に基づいて当該照明用ランプユニットの配光パターンと照射光軸方向の少なくとも一方を制御する請求項３に記載の車両用ランプの制御装置。

【請求項5】

前記ランプカメラは、前記標識用ランプユニット及び照明用ランプユニットの各光が漏光することを防止するための遮光フードを備える請求項４に記載の車両用ランプの制御装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は自動車等の車両のヘッドランプに適用される車両用ランプの配光を制御する制御装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年の自動車用ヘッドランプは、先行車や対向車あるいは歩行者（以下、対象物と称する）に対する眩惑を防止する一方で、自動車の前方領域の照明効果を高めたＡＤＢ（Adaptive Driving Beam:配光可変）制御が採用されている。特許文献１では、カメラで撮像した画像から対象物が検出されたときに、当該対象物の位置を検出し、この検出した位置に基づいてランプユニットの照射領域を制御するＡＤＢ制御が行なわれている。

【0003】

このようなＡＤＢ制御を行なうヘッドランプでは、対象物を撮像するカメラをランプユニットに近接配置する構成がとられることがある。例えば、特許文献２には、ランプハウジングにランプユニットとカメラを内装したヘッドランプが提案されている。このようなカメラ（以下、ランプカメラと称する）をランプハウジングに内装することにより、ランプユニットの光を照射する照射光軸と、ランプカメラの撮像光軸をほぼ同じ高さ位置に設定することができる。これにより、対象物に対する各光軸の視角をほぼ同一にすることができ、ＡＤＢ制御を容易することができるという利点がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】国際公開第２０１８／１３５３５６号公報

【文献】特開２０１９－１９４９４０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ランプユニットとランプカメラを近接配置すると、ランプユニットで発光した光の一部がランプカメラの撮像領域内に漏光されることがある。特に、ランプカメラはランプユニットと共に一つのランプハウジングに内装されているので、この種の漏光が生じ易い。このような漏光が生じると、ランプカメラで撮像する画像にいわゆるホワイトアウトとも称するカブリが生じて不鮮明なものとなり、対象物の検出性能が低下される。特許文献２では、ランプハウジングに内装されたカメラにレンズフード等の遮光構造を付設し、あるいはランプハウジングの一部に光がランプカメラ内に漏光しないようにした遮光構造を設けている。

【0006】

しかし、これらの遮光構造では漏光を完全に防止することは難しい。特に、標識用ランプのような広い範囲に向けて光を照射するランプユニット、例えばターンシグナルランプユニットを内装しているヘッドランプは、ハイビームランプユニットやロービームランプユニットに比較して自動車の左右の広い領域に向けて光を照射する構成であるためランプカメラに漏光され易い。このような漏光が生じると、ターンシグナルランプの点灯時におけるランプカメラを利用しての対象物の検出が困難になり、ヘッドランプの配光制御を好適に行なうことが難しくなる。

【0007】

本発明の目的は、ランプカメラとランプユニットを備える車両用ランプにおいて、ランプカメラにおける漏光の影響を抑止し、例えば配光制御に際して行なわれる対象物の検出を高い精度で行なうことを可能にした車両用ランプの制御装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の車両用ランプの制御装置は、ランプユニットとランプカメラを備える車両用ランプにおいて、ランプユニットの点灯を制御するランプ制御部と、ランプカメラで撮像した撮像信号に基づいて対象物を検出する対象物検出部と、ランプカメラの撮像動作を制御するカメラ制御部を備える。その上で、カメラ制御部は、ランプユニットの光がランプカメラに漏光したことによる対象物検出部での対象物検出の障害を抑止するための障害抑止制御を行なうことを特徴とする。ここで、ランプ制御部はランプユニットを周期的に点滅し、カメラ制御部はランプユニットが点灯されたタイミングで防止制御を行なう形態がある。

【0009】

この障害抑止制御の形態として次の形態がある。
（１）第１の障害抑止制御の形態は、ランプカメラの撮像を停止する制御である。
（２）第２の障害抑止制御の形態は、ランプカメラで撮像した撮像信号が対象物検出部に出力しないように遮断する制御である。
（３）第３の障害抑止制御の形態は、ランプカメラで撮像した撮像信号の信号レベルを低減する制御である。
（４）第４の形態は、ランプカメラ又はランプユニットから離れた位置に配設された第２のカメラを備え、障害抑止制御はランプユニットの点灯時に第２のカメラの撮像信号を対象物検出部に出力する。

【発明の効果】

【0010】

本発明の車両用ランプの制御装置によれば、ランプカメラとランプユニットを備える車両用ランプにおいて、ランプカメラでの漏光による対象物検出の障害を抑止することができる。特に、ランプの配光制御に際して対象物を高い精度で検出することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】車両用ランプとその制御装置の実施形態の概念構成図。

【図2】左ヘッドランプの縦断面図。

【図3】左ヘッドランプの主要構成の概略斜視図。

【図4】左ヘッドランプの一部の概略水平断面図。

【図5】Ｌｏ配光パターンとＡＨｉ配光パターンのパターン図。

【図6】ＡＨｉランプユニットの概略構成図。

【図7】フロントカメラとランプカメラで撮像した画像の模式図。

【図8】ＡＤＢ制御に基づく配光パターンの模式図。

【図9】車両ＥＣＵのブロック構成図。

【図10】ランプカメラの一形態の動作タイミング図。

【図11】ランプカメラの他の形態の動作タイミング図。

【図12】ランプカメラのさらに他の形態の動作タイミング図。

【図13】変形例のＡＨｉ配光パターンのパターン図。

【発明を実施するための形態】

【0012】

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明を自動車のヘッドランプに適用した車両用ランプとその制御装置の実施形態の概念構成図である。同図において自動車ＣＡＲの車体前部の左右にそれぞれヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬが装備されている。これら左右のヘッドランプＬ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬは左右が対称の構成である。なお、以降において左右のヘッドランプを合せてヘッドランプＨＬと総称することもある。

【0013】

図１において、自動車ＣＡＲのフロントウインドＦＷの内側にはフロントカメラＦＣＡＭが装備されており、自動車ＣＡＲの前方の所要領域を所要のフレームレートで、かつ所要の解像度で撮像することが可能である。ここでは、フロントカメラＦＣＡＭは所定の焦点距離の撮像レンズを備えており、またその撮像素子は可視光領域から赤外光領域にわたる受光感度を備えており、昼間時や夜間時に対象物を高解像度で撮像することが可能である。

【0014】

前記フロントカメラＦＣＡＭは自動車の車両ＥＣＵ（電子制御ユニット）１００に接続されている。この車両ＥＣＵ１００は本発明における制御手段として構成されており、対象物検出部１０１とランプ制御部１０２とカメラ制御部１０３を備えている。対象物検出部１０１は、フロントカメラＦＣＡＭで撮像した画像を画像解析して対象物を検出する。また、後述するランプカメラＬＣＡＭで撮像した画像を画像解析して対象物を検出することも可能である。

【0015】

ランプ制御部１０２は検出された対象物に基づいて前記ヘッドランプＨＬの点灯と配光を制御するためのランプ制御信号を生成してヘッドランプＨＬに出力する。なお、車両ＥＣＵ１００は対象物検出部１０１において検出した対象物に基づいて自動車ＣＡＲの車速や操舵、さらには運転補助を行なうための他の制御部を備えているが、これらの制御部は本発明との関連が少ないので、その説明は省略する。カメラ制御部１０３は後述するように前記フロントカメラＦＣＡＭと、ランプカメラＬＣＡＭを制御する。

【0016】

前記ヘッドランプＨＬは、図１に左ヘッドランプＬ－ＨＬで代表して示すように、ロービームランプユニット（以下、Ｌｏランプユニット）ＬｏＬＵと、ＡＤＢ制御が可能なハイビームランプユニット（以下、ＡＨｉランプユニット）ＡＨｉＬＵと、ターンシグナルランプユニット（以下、ＴＳランプユニット）ＴＳＬＵと、クリアランスランプを兼ねるデイタイムランニングランプユニット（以下、ＤＲランプユニット）ＤＲＬＵとを含み、これらのランプユニットが一つのランプハウジング１に内装された複合型ヘッドランプとして構成されている。

【0017】

また、このランプハウジング１には、前記フロントカメラＦＣＡＭよりも高速のフレームレートで撮像を行なうランプカメラＬＣＡＭが内装されており、自動車ＣＡＭの前方領域、特にフロントカメラＦＣＡＭの撮像領域とほぼ同じ領域を撮像することが可能とされている。さらに、ランプハウジング１には、前記ランプ制御信号に基づいて前記各ランプユニットの発光（点灯）を駆動するランプ駆動モジュールＬＤＭが内装されている。これらランプカメラＬＣＡＭとランプ駆動モジュールＬＤＭは前記車両ＥＣＵ１００に接続されている。

【0018】

詳細な図示は省略するが、ＴＳランプユニットＴＳＬＵとＤＲランプユニットＤＲＬＵはランプハウジング１に固定的に取り付けられている。一方、ＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵとランプカメラＬＣＡＭは、ランプハウジング１内においてそれぞれの光軸、すなわち照射光軸と撮像光軸の方向が適宜に調整可能な状態で取り付けられている。

【0019】

図２と図３はＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵとランプカメラＬＣＡＭの各光軸方向を調整するための構成を示す図であり、図２は左ヘッドランプＬ－ＨＬの縦断面図、図３は概略斜視図である。これらの図において、ランプハウジング１は、前方を開口した容器状のランプボディ１１と、このランプボディ１１の開口に取り付けられた透光カバー１２とを備えた構成である。そして、このランプボディ１１に前記したようにＴＳランプユニットＴＳＬＵとＤＲランプユニットＤＲＬＵが固定的に取り付けられており、点灯したときに透光カバー１２を透して光照射を行なうように構成されている。

【0020】

ランプハウジング１内において、ＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵとランプカメラＬＣＡＭは傾動角の調整が可能なエイミングブラケット２に搭載されている。ただし、ＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡ－ＨｉランプユニットＡＨｉＬＵは、エイミングブラケット２とは別体に構成されたレベリングブラケット３に搭載されており、このレベリングブラケット３を介してエイミングブラケット２に支持されている。一方、ランプカメラＬＣＡＭはエイミングブラケット２に直接に搭載されており、このランプカメラＬＣＡＭの撮像光軸Ａｃは当該エイミングブラケット２に対して所定の角度に向けられている。

【0021】

前記エイミングブラケット２は上下方向及び左右方向に傾動が可能なエイミング機構２０によりランプボディ１１に支持されている。このエイミング機構２０では、エイミングブラケット２は一つの角部において支点部２１によりランプボディ１１に支持され、この支点部２１の下方向の一部に上下エイミング調整部２２が配設され、またこの支点部２１の左方向の一部に左右エイミング調整部２３が配設された構成とされている。支点部２１と上下又は左右のエイミング調整部２２，２３は公知の構成が採用されているので詳細な説明は省略するが、例えばエイミングスクリューと、これに螺合されるエイミングナットで構成されている。このエイミングスクリューを治具等により操作することにより、エイミングブラケット２は支点部２１を支点にして上下方向の前傾角度と水平方向の振れ角度が調整できる。

【0022】

前記レベリングブラケット３は、上下方向に傾動が可能なレベリング機構３０により前記エイミングブラケット２に支持されている。このレベリング機構３０では、レベリングブラケット３はその上縁部、ここでは上縁の左右２箇所においてそれぞれ支点部３１，３２によりエイミングブラケット２に支持されている。また、レベリングブラケット３の下縁の一部にはエイミングブラケット２に支持された前記レベリングアクチュエータＬＡＣＴが連結されている。このレベリングアクチュエータＬＡＣＴは、例えばレベリングスクリュー３４を備える電気モータ３３で構成されており、レベリングブラケット３の下縁の一部に取り付けられたレベリングナット３５が螺合されている。レベリングアクチュエータＬＡＣＴが回転駆動されたときにレベリングスクリュー３４に螺合されているレベリングナット３５が螺進され、これに伴ってレベリングブラケット３の下縁部が前後方向に移動されてその前傾角度が変化制御される。

【0023】

ここで、レベリング機構３０の初期状態では、レベリングブラケット３のエイミングブラケット２に対する相対的な前傾角度は所定角度、例えば０度に設定されている。そして、この初期状態においては、レベリングブラケット３に搭載されているＬｏランプユニットＬｏＬｕとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵの照射光軸Ａｌ，Ａａは、それぞれランプカメラＬＣＡＭの撮像光軸Ａｃと同一方向に向けられている。

【0024】

したがって、エイミング機構２０によりエイミングブラケット２の傾動角度の調整を行なうことにより、ＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵとランプカメラＬＣＡＭの各光軸Ａｌ，Ａａ，Ａｃの方向を一括して調整することができる。また、レベリング機構３０でレベリングブラケット３の前傾角度を変化させることにより、ＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡ－ＨｉランプユニットＡＨｉＬＵの光軸方向を同時に変化制御することができる。

【0025】

前記各ランプユニットについて簡単に説明する。図４はヘッドランプＨＬの車幅方向外側の一部の概略水平断面図である。ＴＳランプユニットＴＳＬＵはアンバー色の光を出射する構成であり、ランプハウジング１内における車幅方向の外側に向けられた領域、ここではランプカメラＬＣＡＭの隣に配設されている。このＴＳランプユニットＴＳＬＵは、光源としての白色光を発光するＬＥＤ（発光ダイオード）７１と、前記ランプボディ１１に支持されたリフレクタ７２と、このリフレクタ７２の開口に取り付けられたアンバー色の透光性樹脂からなるインナーレンズ７３を備えている。リフレクタ７２の内面は例えばアルミニウム塗装により光反射面として構成されている。

【0026】

このＴＳランプユニットＴＳＬＵは、前記ランプ制御部１０３での制御によりＬＥＤ７１が周期的に発光され、点滅状態で点灯される。ここでは、ＴＳランプユニットＴＳＬＵは１秒周期で点灯と消灯が交互に行なわれる。この発光によりＬＥＤ７１からの白色光はインナーレンズ７３を透過する際にアンバー色光とされ、ヘッドランプＨＬから出射される。なお、ＴＳランプユニットＴＳＬＵとして、光源がアンバー色の光を発光するＬＥＤで構成され、インナーレンズは無色の透光性樹脂で構成されてアンバー色光を照射する構成とされてもよい。

【0027】

ＤＲランプユニットＤＲＬＵは、図２に一部を示したように、光源としての白色ＬＥＤ８１と、透光性樹脂からなるライトガイド（導光体）８２で構成されており、このライトガイド８２はランプハウジング１内の上縁から内側縁に沿って車幅方向に延長配置されている。白色ＬＥＤ８１はこのライトガイド８２の長さ方向の端面に対向配置されており、この白色ＬＥＤ８１からの光はライトガイド８２の長さ方向に導光され、かつヘッドランプＨＬの正面方向に向けられたライトガイド８２の側面８２ａを発光面として出射される構成である。

【0028】

ＬｏランプユニットＬｏＬＵは、図３に示したように、光源としての白色ＬＥＤ４１の光をリフレクタ４２で反射し、かつ当該光の一部をシェード４３で遮光した上で照射レンズ４４により前方に向けて照射する構成である。照射される光はシェード４３により一部が遮光されるため、このＬｏランプユニットＬｏＬＵで照射する光の配光パターンは、図５に示すように、上縁に所要のカットオフラインＣＯＬを有する配光パターン、いわゆるロービーム配光パターン（以下、Ｌｏ配光パターンと称する）ＰＬｏとなる。

【0029】

ＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵは、図３に示したように、多分割ＬＥＤアレイ６１と、この多分割ＬＥＤアレイ６１で発光された光を前方に向けて投影する投影レンズ６２を備えている。この多分割ＬＥＤアレイ６１は、図６に示すように、多数のマイクロＬＥＤ発光素子（以下、ピクセル素子と称する）６１ｐがマトリクス状（枡目状）に配列された構成である。多分割ＬＥＤアレイ６１は前記ランプ駆動モジュールＬＤＭでの制御により個々のピクセル素子５１ｐが選択的に発光され、発光されたピクセル素子６１ｐの光により所要の発光パターンが形成される。この発光パターンを投影レンズ６２により投影することにより、図５に示すように、前記Ｌｏ配光パターンＰＬｏの上側領域に各ピクセル素子６１ｐに対応した多数の単位照明領域ｕが合成されたＡＤＢハイビーム配光パターン（以下、ＡＨｉ配光パターンと称する）ＰＡＨｉが形成される。

【0030】

前記ランプカメラＬＣＡＭは少なくとも可視光領域を撮像するカメラで構成され、また前記フロントカメラＦＣＡＭと同じ焦点距離であるので、フロントカメラＦＣＡＭとほぼ同じ前方領域を撮像するように構成される。このランプカメラＬＣＡＭは前記したようにフロントカメラＦＣＡＭよりも高速のフレームレートで撮像を行なうことが可能である。その一方で、ランプカメラＬＣＡＭのコスト低減のために、その解像度はフロントカメラＦＣＡＭよりも低い構成とされている。このランプカメラＬＣＡＭは、図１に示したように、自動車に配備されているＬＩＮ（Local Interconnect Network）ライン１０４を介して前記車両ＥＣＵ１００に接続されている。

【0031】

前記ランプカメラＬＣＡＭは、図２～図４に示したように、その前面、すなわち図には示されない撮像レンズが配設されている側に、前方に向けて開口寸法が徐々に増大された四角錘筒状をした遮光フード９１が配設されている。この遮光フード９１は円錐筒状であってもよい。また、この遮光フード９１に対向する前記透光カバー１２の内面には、後方に向けて突出するように当該遮光フード９１よりも大きな寸法の四角筒状をした遮光スリーブ９２が取り付けられている。この遮光スリーブ９２はその一部が前記遮光フード９１と径方向に重なるように配設されており、この構成により遮光スリーブ９１と遮光フード９２とで遮光ラビリンスが構成されている。

【0032】

前記ランプ駆動モジュールＬＤＭは、車両ＥＣＵ１００からのランプ制御信号を受けて前記各ランプユニットＴＳＬＵ，ＤＲＬＵ，ＬｏＬＵ，ＡＨｉＬＵの点灯を制御する機能と、ＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵにおいて行われるＡＨｉ配光パターンのパターン形状を制御するために多分割ＬＥＤアレイ６１を駆動制御する機能を備えている。

【0033】

以上の構成のヘッドランプＨＬは、ランプハウジング１が自動車ＣＡＲの車体に取り付けられるとエイミング調整が実行される。このエイミング調整ではエイミング機構２０の上下エイミング調整部２２と左右エイミング調整部２３を適宜に操作することにより、エイミングブラケット２の上下方向の角度と左右方向の角度が調整される。これにより、エイミングブラケット２に搭載されているＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＬＡＨｉＬｕの照射光軸Ａｌ，Ａａの方向と、ランプカメラＬＣＡＭの撮影光軸Ａｃの方向はそれぞれ車体に対して特定の方向に設定される。この特定の方向はフロントカメラＦＣＡＭの撮像光軸と一致されることが好ましい。また、初期状態においては、前記したようにレベリングブラケット３のエイミングブラケット２に対する相対的な前傾角度は０度に設定されており、ＬｏランプユニットＬｏＬｕとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵの照射光軸Ａｌ，Ａａと、ランプカメラＬＣＡＭの撮像光軸Ａｃは同一方向に向けられている。

【0034】

次に、ヘッドランプＨＬにおける点灯制御動作について説明する。自動車ＣＡＲに配設されている図示を省略した各種スイッチがオンされると、車両ＥＣＵ１００のランプ制御部１０２からランプ制御信号がランプ駆動モジュールＬＤＭに出力される。ランプ駆動モジュールＬＤＭはこのランプ制御信号に基づいて、対応するランプユニットを点灯制御する。例えば、デイタイムランニングスイッチがオンされるとＤＲランプユニットＤＲＬＵを点灯制御する。ターンシグナルスイッチがオンされるとＴＳランプユニットＴＳＬＵを点灯制御する。さらに、ロービームスイッチがオンされるＬｏランプユニットＬｏＬＵを点灯し、図４に示したＬｏ配光パターンＰＬｏでの照明を行なう。

【0035】

ＡＤＢスイッチがオンされると、ランプ駆動モジュールＬＤＭは車両ＥＣＵ１００からのランプ制御信号に基づいてＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵを点灯する。また、これと同時にランプ駆動モジュールＬＤＭはランプ制御信号に基づいてＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵの多分割ＬＥＤアレイ６１の発光制御を行い、選択的に発光されたピクセル素子６１ｐにより発光パターンを形成し、この発光パターンを投影することにより図４に示したＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉの配光制御を実行する。

【0036】

このＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉの配光制御では、車両ＥＣＵ１００は対象物検出部１０１においてフロントカメラＦＣＡＭとランプカメラＬＣＡＭで撮像した各画像に基づいて対象物を検出する。すなわち、フロントカメラＦＣＡＭとランプカメラＬＣＡＭは、点灯されたＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵの照射光により照明された前方領域を撮像する。

【0037】

図７（ａ）は、フロントカメラＦＣＡＭで撮像した画像を模式的に示した図である。フロントカメラＦＣＡＭは高解像度であるので、撮像された対象物Ｏｂの形状の崩れは少なく、したがって対象物検出部１０１はこの画像から対象物Ｏｂの形状（外形）やサイズ等を高い精度で検出することが可能である。また、フロントカメラＦＣＡＭで撮像した画像から対象物Ｏｂを直接的に検出することが難しい場合には、画像中の高輝度部（同図の点描部分）Ｈｂを検出する。

【0038】

検出した高輝度部Ｈｂは対象物が自発光した光によるもの、あるいは対象物で反射された光によるものである。そして、検出した高輝度部Ｈｂの属性、例えば色、輝度（明るさ）、サイズ等を検出し、この属性を所定のテーブルを用いて対照することにより、当該輝点の対象物が他車両（先行車、対向車、自転車等）、歩行者、道路標識、あるいはその他のいずれであるかを検出する。例えば、輝度が所定の第１レベル以上である高輝度部は対象物の自発光に基づくものであるので他車両として検出できる。他車両の場合には高輝度部が白色であれば対向車であると検出し、高輝度部が赤色であれば先行車であると検出する。輝度が第１レベルよりも低い第２レベル以上の高輝度部は反射光に基づくものであるので、歩行者、道路標識として検出でき、あるいは自車で照明した路面であると検出できる。

【0039】

また、対象物検出部１０１はランプカメラＬＣＡＭで撮像した画像についても高輝度部Ｈｂを検出する。図７（ｂ）は、ランプカメラＬＣＡＭで撮像した画像を模式的に示した図である。ランプカメラＬＣＡＭはフロントカメラＦＣＡＭに比較して解像度が低いので撮像された対象物Ｏｂの画像に形状の崩れが生じることがあり、対象物Ｏｂを正確に検出することが難しいことがある。しかし、ランプカメラＬＡＭはフロントカメラＦＣＡＭと光軸が同一方向に向けられているので、各カメラで撮像した画像は１対１で対応させることができる。したがって、ランプカメラＬＣＡＭで撮像した画像の高輝度部ＨｂをフロントカメラＦＣＡＭで撮像した画像と対照することにより、当該高輝度部Ｈｂの対象物Ｏｂを検出することが可能になる。さらに、ランプカメラＬＣＡＭはフロントカメラＦＣＡＭよりもフレームレートが高速であるので、対象物検出部１０１は撮像した画像の高輝度部Ｈｂの経時的な位置変化を検出することにより、検出した対象物Ｏｂの位置変化を高速に検出することができる。

【0040】

車両ＥＣＵ１００では、対象物検出部１０１での検出が行われるとランプ制御部１０２は配光制御にかかわるランプ制御信号を生成してヘッドランプＨＬに出力する。このランプ制御信号の生成においては、対象物に対する照明光の明るさを制御するランプ制御信号を生成する。例えば検出した対象物が道路標識の場合には照明光は減光しないランプ制御信号を生成する。対象物が歩行者の場合には照明光を所定のレベルまで減光するランプ制御信号を生成する。対象物が他車両（先行車、対向車、自転車等）の場合には照明光を最大限に減光する制御信号、通常では遮光状態とするランプ制御信号を生成する。

【0041】

一方、ランプ制御部１０２は、対象物の位置をＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉの単位照明領域ｕに対応させ、対象物Ｏｂが含まれる単位照明領域ｕを判定する。この判定では、対象物の種類により、高輝度部を所定のマージンをもって囲む領域を対象物Ｏｂが含まれる領域として判定する。高解像度のフロントカメラの画像から対象物の形状、サイズが検出される場合には、この検出に基づいて単位照明領域を判定することができる。例えば、図８に示すように、２つの白色の高輝度部Ｈｂが所要の間隔で検出された対向車Ｏｂ１の場合には、水平方向に２つの高輝度部を含む数ｎｘと、鉛直方向に予め設定された係数ｋを乗じた数ｍｙ（ｍ＝ｋ・ｎ）を検出し、このｎｘ×ｍｙの単位照明領域を対向車Ｏｂ１が存在する領域とする。係数ｋは自動車の平均的な車幅寸法と車高寸法の比率である。２つの赤色の高輝度部が所要の間隔で検出された先行車の場合もほぼ同じである。

【0042】

そして、ランプ制御部１０２で生成されたランプ制御信号はヘッドランプＨＬのランプ駆動モジュールＬＤＭとレベリングアクチュエータＬＡＣＴに出力される。ランプ駆動モジュールＬＤＭは、このランプ制御信号に基づいてＡＨｉランプユニットＡＨｉＬｕの多分割ＬＥＤアレイ６１の各発光素子６１ｐを個別に発光制御する。すなわち、対象物が存在していると判定された単位照明領域ｕに対応している多分割ＬＥＤアレイ６１のピクセル素子６１ｐを判定し、この判定したピクセル素子６１ｐを消光、減光し、その他のピクセル素子６１ｐを発光する制御を行う。

【0043】

この配光制御により、図８に示したように、対向車Ｏｂ１が存在する単位照明領域ｕでは太枠で示すように対応するピクセル素子６１ｐを消光して照明を行なわない遮光領域Ａｓを形成する。これにより、この斜線で示す遮光領域ＡｓではＰＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉでの照明が行なわれず、対向車Ｏｂ１に対する眩惑が防止される。また、図示は省略するが、遮光領域Ａｓについては、ピクセル素子６１ｐを低光度で発光してもよく、歩行者に対しては眩惑を防止する一方で自車両の照明光による照明により歩行者を確認することができる。他の対象物の領域については、ピクセル素子６１ｐは所定の光度で発光される。これにより、例えば、道路標識は自車両の照明光によって明るく照明できる。

【0044】

ところで、自動車ＣＡＲの走行に伴い、検出する対象物の相対的な位置が経時的に変化される。そのため、対象物ＯｂがＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉの上縁部または下縁部に近い領域にまで移動されてきた場合にはＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉによる照明効果が低下されることがある。このような照明効果の低下が生じたとき、車両ＥＣＵ１００の対象検出部１０１では各カメラＦＣＡＭ，ＬＣＡＭの画像の高輝度部から対向車Ｏｂの移動位置と、対向車Ｏｂに対する照明の低下が生じた状況を検出する。また、ランプ制御部１０２は、この対向車Ｏｂの上下方向の位置変化と照明の低下状況に対応して配光制御にかかわるランプ制御信号を変化してヘッドランプＨＬに出力する。

【0045】

ヘッドランプＨＬでは、このランプ制御信号によりレベリングアクチュエータＬＡＣＴが駆動されてレベリング制御が行なわれ、レベリングブラケット３の前傾角度が変化制御される。さらにこれに搭載されているＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵの各照射光軸が上下方向に変化制御される。これにより、Ｌｏ配光パターンＰＬｏとＡＨＩ配光パターンＰＡＨｉも上下方向に変化される。

【0046】

また、これと同時にランプ駆動モジュールＬＤＭは、ランプ制御信号に基づいてＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵのＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉの遮光領域（斜線領域）を制御するようにしてもよい。これにより対象物Ｏｂの上側領域又は下側領域が照明される状態になり、Ｌｏ配光パターンＰＬｏとＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉによる好適な照明が確保される。

【0047】

以上の配光パターン制御及びレベリング制御では、前記したように対象物検出部１０１はランプカメラＬＣＡＭで撮像した撮像信号から得られる画像から対象物を検出する。このとき、ランプカメラＬＣＡＭに各ランプユニットからの光が漏光されると、撮像した画像のコントラストや鮮鋭度が低下し、対象物の検出精度が低下される等の障害が生じる。

【0048】

このようなランプユニットからの漏光について、図２に示したように、ヘッドランプＨＬのランプハウジング１内において、ＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵとＤＲランプユニットＤＲＬＵはランプカメラＬＣＡＭよりも前方に配設されているので、これらのランプユニットで発光された光がランプカメラＬＣＡＭに漏光することは少ない。また、実施形態では、ランプカメラＬＣＡＭには、遮光フード９１と遮光スリーブ９２で構成される遮光ラビリンスが設けられているので、この遮光ラビリンスによりランプカメラＬＣＡＭへの漏光をより効果的に防止することができる。

【0049】

一方、ＴＳランプユニットＴＳＬＵはランプカメラＬＣＡＭに隣接されており、しかもランプカメラＬＣＡＭよりも後方に配置されてその光照射領域の一部は自車両の側方にまで向けられている。そのため、ＴＳランプユニットＴＳＬＵから出射されるアンバー色光はランプハウジング１の内面、特に透光カバー１２の内面や外面で種々の方向に向けて反射され、アンバー色光の一部がランプカメラＬＣＡＭに漏光されて対象物を検出する際の障害になる。特に、ＴＳランプユニットＴＳＬＵはランプ制御部１０２からのランプ制御信号により周期的に点滅するので、ランプカメラＬＣＡＭで撮像した画像のコントラストや鮮鋭度がＴＳランプユニットＴＳＬＵの点灯周期に合せて低下されることになり、対象物を検出する際の信号処理が難しくなる。

【0050】

このような漏光による対象物検出の障害を抑止するために、図９に示すように、車両ＥＣＵ１００のランプ制御部１０２には、ＴＳランプユニットＴＳＬＵでの点滅を制御するための点滅信号を出力するＴＳタイミング部１０４が設けられている。また、カメラ制御部１０３には、このＴＳタイミング部から入力されるタイミング信号に基づいてランプカメラＬＣＡＭでのシャッタータイミングを制御するシャッタータイミング部１０５と、露光量を制御する露光量制御部１０６が設けられている。

【0051】

そして、漏光による障害抑止制御の一つの形態として、カメラ制御部１０３はランプ制御部１０２のＴＳタイミング部１０４から出力される点滅信号を取り込み、この点滅信号に基づいてランプカメラＬＣＡＭのシャッター動作を制御し、その撮像タイミングを制御している。図１０はそのタイミング図であり、点滅信号がＯＦＦのとき、すなわちＴＳランプユニットＴＳＬＵが消灯しているタイミングのときにランプカメラＬＣＡＭの撮像を行ない、点滅信号がＯＮのとき、すなわちＴＳランプユニットＴＳＬＵが点灯しているタイミングのときにランプカメラＬＣＡＭの撮像動作を停止する。

【0052】

この周期的な撮像動作の制御は、例えば、ＴＳランプユニットＴＳＬＵが点灯しているときにランプカメラＬＣＡＭのシャッターを閉じ、ＴＳランプユニットＴＳＬＵが消灯しているときにランプカメラＬＣＡＭのシャッターを開く機械的な制御である。

【0053】

あるいは、この障害抑止制御の形態の変形例として、ＴＳランプユニットＴＳＬＵが点灯しているときにランプカメラＬＣＡＭで撮像した撮像信号が対象物検出部１０１に出力することを遮断し、ＴＳランプユニットＴＳＬＵが消灯しているときにランプカメラＬＣＡＭで撮像した撮像信号が対象物検出部１０１に出力するソフト的な制御であってもよい。

【0054】

このようなカメラ制御を行なうことにより、ＴＳランプユニットＴＳＬＵの光がランプカメラＬＣＡＭに漏光することを防止することが難しいヘッドランプＨＬであっても、ＴＳランプユニットＴＳＬＵが点灯したタイミングではランプカメラＬＣＡＭによる実質的な撮像動作が停止される。これにより、対象物検出部１０１では漏光された状態の画像に基づいて対象物を検出することが防止され、漏光が要因となる対象物の検出精度の低下が防止できる。したがって、ランプ制御部１０２において行なわれるＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵの配光制御、すなわち配光パターンの制御と、照射光軸方向の制御を適切に行うことができるようになり、好適な配光制御が実現できる。

【0055】

また、この実施形態では、ランプカメラＬＣＡＭはエイミングブラケット２に支持されておりレベリングブラケット３には支持されていないので、ＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵをレベリング制御してもランプカメラＬＣＡＭが傾動されることはなく、撮像光軸がほぼ一定に保たれる。したがって、レベリング制御時にランプカメラＬＣＡＭの撮像光軸の方向が変化されてＴＳランプユニットＴＳＬＵの光がランプカメラＬＣＡＭに漏光する抑制効果が向上できる。

【0056】

漏光による障害抑止制御の他の形態として、前記したランプカメラＬＣＡＭにおけるソフト的な撮像制御として、図１１に示すように、ＴＳランプユニットＴＳＬＵの点滅に関わらずランプカメラＬＣＡＭは常時撮像を行なっており、ＴＳランプユニットＴＳＬＵが点灯しているタイミング時にランプカメラＬＣＡＭで撮像した撮像信号のレベルを低下させるようにしてもよい。対象物検出部１０１では、ランプカメラＬＣＡＭで撮像した撮像信号の信号レベルが低下されるので、ＴＳランプユニットＴＳＬＵによる点滅光の影響を抑制することができる。

【0057】

この障害抑止制御の場合には、ＴＳランプユニットＴＳＬＵが点灯しているタイミング時に撮像した撮像信号の信号レベルを所定のしきい値と比較し、当該しきい値以下の撮像信号のみを取り込むようにしてもよい。このしきい値は漏光による画像品質の低下への影響が少ない信号レベルに設定される。

【0058】

また、図１０の場合のように、ランプカメラＬＣＡＭの撮像タイミングを周期的に制御する場合、あるいは撮像信号を周期的に低下させる制御の場合には、周期的に撮像信号が得られないタイミングが生じ、対象物の位置変化を連続的に検出することが難しくなる。そこで、対象物検出部１０１では、さらに他の障害抑止制御の形態として、図１２にタイミング図を示すように、ランプカメラＬＣＡＭからの撮像信号が入力されないタイミングにおいては、フロントカメラＦＣＡＭ（本発明における第２のカメラ）で撮像した撮像信号を取り込むようにしてもよい。フロントカメラＦＣＡＭはランプカメラＬＣＡＭよりも撮像速度が低速であるが、ランプカメラＬＣＡＭで撮像が行なわれないタイミング時に画像を利用するのみであるので、対象物を検出するのに問題は生じることは少ない。これはランプカメラＬＣＡＭの撮像信号が抑制されているタイミングにおいても同様である。

【0059】

また、本発明における障害抑止制御として、ランプカメラＬＣＡＭにアンバー色光を遮光する分光フィルターを設け、ＴＳランプユニットＴＳＬＵのアンバー色光を遮光してランプカメラに漏光することを防止するようにしてもよい。あるいは、カメラ制御部１０３においてランプカメラＬＣＡＭで撮像したときの撮像信号を周波数成分に分光し、アンバー色光の周波数成分を濾波して除去する制御、すなわちソフトフィルター制御を行なうようにしてもよい。このようにアンバー色光を除去して漏光を防止する形態では、ランプカメラＬＣＡＭで撮像した対向車や先行車等の対象物が発するアンバー色光を除去することになるので、対象物のアンバー色光を検出する必要がない場合に適用することが可能である。

【0060】

前記した実施形態は、ＬｏランプユニットＬｏＬＵとＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵを備えた構成であるが、ＡＨｉランプユニットのみで構成されてもよい。例えば、図６に示したＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵの構成として、鎖線で示すように、複数個、例えば２つの多分割ＬＥＤアレイ６１が上下に配置された構成としてもよい。この場合、各多分割ＬＥＤアレイ６１で構成される各ＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉが上下に接して投影されるように、例えば投影レンズ６２は上下に２つの焦点を有する複合型レンズとして構成されることが好ましい。これら２つの多分割ＬＥＤアレイ６１を備えることにより、図１３に示すように、上下に配列された２つのＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉが合成された合成ＡＨｉ配光パターンＰＡＨｉｃが形成される。この場合にはＡＨｉランプユニットＡＨｉＬＵのみがレベリングブラケット３に搭載され、レベリングアクチュエータＬＡＣＴによりレベリング制御が行われることになる。

【0061】

さらに、図示は省略するが、ＬｏランプユニットとＡＨｉランプユニットに代えて、光源の光をＤＭＤ（Digital Micromirror Device）で選択的に反射して配光制御を行うランプユニットで構成されてもよい。また、光を走査するスキャン型のランプユニットで構成されてもよい。これらで構成する場合でも、これらのユニットのみをレベリングブラケットに搭載してレベリング制御を行なうようにすればよい。

【0062】

なお、実施形態では、低コストに構成できる高速のフレームレートで低解像度のフロントカメラと、低コストに構成できる低速のフレームレートで高解像度のランプカメラの２台のカメラを備えている。これは、高速のフレームレートで高解像度のカメラは極めて高コストであるためである。仮に、高速のフレームレートで高解像度のカメラが低コストに得られるのであれば、1台のランプカメラのみで構成してもよい。あるいは、本発明においては、ランプカメラをランプ駆動モジュールに直接接続してもよく、このようにした場合にはランプカメラはフロントカメラと同程度のフレームレートのカメラで構成されてもよい。フレームレートが低速であっても、ランプカメラで撮像して得られる撮像信号をランプ駆動モジュールで処理してランプ配光制御を行なうことにより、実質的に高速な制御が可能になる。

【0063】

また、実施形態では、エイミングブラケットを用いてエイミング調整を行なっているが、ランプユニットとランプカメラを内装したランプハウジングの全体を自動車の車体に対してエイミング調整する構成のヘッドランプに適用してもよい。この場合には、エイミングブラケットは省略し、ランプカメラをランプハウジングに支持し、ランプハウジングに対して傾動するレベリングブラケットにランプユニットを搭載するようにすればよい。

【0064】

さらに、実施形態では、車両ＥＣＵに対象物検出部、ランプ制御部、カメラ制御部が設けられているが、ヘッドランプにランプＥＣＵが配設され、このランプＥＣＵに対象物検出部、ランプ制御部、カメラ制御部が設けられるようにしてもよい。あるいは、これらの一部が設けられるようにしてもよい。この場合、ランプＥＣＵは車両ＥＣＵに接続され、両ＥＣＵの間で各信号が送受するように構成されることが好ましい。

【符号の説明】

【0065】

ＨＬ（Ｌ－ＨＬ，Ｒ－ＨＬ）ヘッドランプ
ＬｏＬＵ Ｌｏランプユニット（ロービームランプユニット）
ＡＨｉＬＵ ＡＨｉランプユニット（ＡＤＢハイビームランプユニット）
ＴＳＬＵ ＴＳランプユニット（ターンシグナルランプユニット）
ＤＲＬＵ ＤＲランプユニット（デイタイムランニングランプユニット）
ＦＣＡＭ フロントカメラ
ＬＣＡＭ ランプカメラ
ＬＡＣＴ レベリングアクチュエータ
ＬＤＭ ランプ駆動モジュール
Ｏｂ 対象物
ＰＬｏ Ｌｏ配光パターン
ＰＡＨｉ ＡＨｉ配光パターン
１ ランプハウジング
２ エイミングブラケット
３ レベリングブラケット
１１ ランプボディ
１２ 透光カバー
２０ エイミング機構
３０ レベリング機構
９１ 遮光フード
９２ 遮光スリーブ
１００ 車両ＥＣＵ（制御手段）
１０１ 対象物検出部
１０２ ランプ制御部
１０３ カメラ制御部
１０４ ＴＳタイミング部
１０５ シャッタータイミング部
１０６ 露光量制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】