JP2012158293A - 前照灯制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】追従スイブル制御を行う前照灯制御装置において、前方車にグレアを与えてしまう可能性を軽減させる技術を提供する。
【解決手段】前照灯制御装置のＥＣＵが実行する目標算出処理は、追従スイブル範囲に存在する前方車（対象前方車）を検出すると開始され、部分ハイビームを対象前方車に追従させる場合に、部分ハイビームの遮光部分に対象前方車が含まれるようにするために必要なヘッドランプの回動量（目標スイブル）を算出する（Ｓ４０２〜Ｓ４０４）。そして、対象前方車の検出時における回動機構（モータ）の動作状態を取得し（Ｓ４０１）、この動作状態に基づいて、目標スイブルに対する余裕量を表す制御マージンを設定し（Ｓ４０５）、その制御マージンを加算して目標スイブルを補正することによりヘッドランプの目標位置を決定する。これにより、部分ハイビームにおける遮光部分を精度よく対象前方車の位置に合わせることが可能となる。
【選択図】図７

Description

本発明は、車両に設けられた前照灯を制御する前照灯制御装置に関する。

従来、夜間運転における視認性を向上させるために、車両用の前照灯に各種機構を備え、この前照灯を走行環境に応じて制御する前照灯制御装置が知られている。具体的には、前照灯制御装置では、ヘッドライトを照射する照射機構の動作に関して、自車の挙動に応じて自動的にハイビームまたはロービームに切り替えるビーム切替制御を行ったり、ヘッドランプを自車の車幅方向に回動（スイブル）する回動機構の動作に関して、自車の挙動に応じた方向にヘッドライトの向きを切り替えるスイブル制御を行ったりする。

さらに、ハイビームによるヘッドライトの照射領域に遮光部分を形成するために光源の一部を遮蔽する遮蔽機構を前照灯に備え、前照灯制御装置が、車載カメラにより前方車を検出すると、遮蔽機構および照射機構の動作を制御し、その前方車の位置に応じた遮光部分を有する部分ハイビームを生成する（例えば、特許文献１参照）。そして、この部分ハイビームをその前方車に追従させるように回動機構を制御する追従スイブル制御を行うことが考えられている。これにより、先行車へのまぶしさ（グレア）を低減させつつ、自車からの視認性をより向上させることが期待される。

特開２００９−２１４８１２号公報

しかし、従来の前照灯制御装置では、追従スイブル制御を行う際に、単に前方車の位置に応じてヘッドランプの目標位置を決定するため、ヘッドランプが目標位置に到達するまでに費やされる時間にばらつきが生じると、部分ハイビームにおけるヘッドライトの遮光領域が前方車の位置からずれてしまい、これにより前方車にグレアを与えてしまう可能性が考えられた。

本発明は、上記問題点を解決するために、追従スイブル制御を行う前照灯制御装置において、前方車にグレアを与えてしまう可能性（以下「グレアの可能性」ともいう）を軽減させる技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた発明である前照灯制御装置は、車両に設けられたヘッドランプと、そのヘッドランプを当該車両の車幅方向に回動する回動機構とを備える前照灯を制御する装置である。但し、ヘッドランプは、車両に設けられた光源を用いてヘッドライトをハイビームまたはロービームで照射する照射機構と、ハイビームによるヘッドライトの照射領域に遮光部分を形成するために光源の一部を遮蔽する遮蔽機構とを有して構成されている。

また、この前照灯制御装置では、前方検出手段によって、当該車両に対して前方に存在する前方車およびその前方車の位置（例えば、当該車両に対する前方車の相対的な位置）を検出する。そして、ヘッドランプによるヘッドライトの照射可能な範囲内で予め設定された追従スイブル範囲に存在する前方車を対象前方車として、対象抽出手段が、前方検出手段による検出結果に基づいて対象前方車を抽出する。なお、追従スイブル範囲とは、例えば回動機構が車幅方向に回動可能な範囲に対応し、部分ハイビームを前方車に追従させるように予め設定された範囲をいう。

さらに、目標スイブル算出手段によって、対象前方車の位置に応じた遮光部分を有するハイビームである部分ハイビームを対象前方車に追従させる場合に、その遮光部分に対象前方車が含まれるようにするために必要なヘッドランプの回動量を目標スイブルとして算出する。そして、その目標スイブルに対応するヘッドランプの位置を目標位置として、追従スイブル制御手段が、その目標位置にて部分ハイビームをヘッドランプが照射するように遮蔽機構および照射機構の動作を制御する。

本発明では、この構成において、目標位置決定手段が、対象抽出手段による対象前方車の抽出時における回動機構の動作状態に基づいて、目標スイブル算出手段にて算出された目標スイブルに対する余裕量を表す制御マージンを設定し、その制御マージンを加算して目標スイブルを補正することによりヘッドランプの目標位置を決定するように構成した。

このように構成された前照灯制御装置によれば、ヘッドランプが目標位置に到達するまでに費やされる時間のばらつきを制御マージンが吸収することになるため、回動機構の動作状態（位置、速度、加速度等）の違いによって生じる部分ハイビームのずれを抑制することが可能となり、ひいては対象前方車にグレアを与えてしまう可能性を従来よりも小さくすることができる。つまり、グレアの可能性を低減させることができる。

また、本発明の前照灯制御装置では、相対速度算出手段が、対象抽出手段にて抽出した対象前方車が当該車両に接近する場合を正として、当該車両に対する対象前方車の相対速度を算出し、目標位置決定手段が、相対速度算出手段にて算出した相対速度に応じて大きい制御マージンを設定するように構成してもよい。

このように構成された前照灯制御装置によれば、対象前方車の接近速度が異なることによって生じる部分ハイビームのずれを抑制することができ、ひいてはグレアの可能性をより低減させることができる。

なお、本発明の前照灯制御装置では、相対速度算出手段が、前方車検出手段による検出結果に基づいて、対象前方車が当該車両の対向車であると判定した場合、当該車両の自車速に予め設定された係数を乗じた値を相対速度として算出するように構成してもよい。ちなみに、この係数は、自車速に応じて変化する可変値であってもよいし、自車速にかかわらず固定された固定値であってもよい。

このように構成された前照灯制御装置によれば、自車速を検出するだけで相対速度を近似的に算出することができるので、精確な相対速度を算出する必要がある構成と比較して、装置構成を簡易にするとともに制御負荷を軽減させることができる。

また、本発明の前照灯制御装置では、旋回検出手段が、当該車両の旋回方向および旋回量を検出し、目標位置決定手段が、旋回検出手段による検出結果に基づいて、その旋回方向が当該車両の車幅方向のうち予め設定された左右いずれか一つの設定方向（例えば日本では右方向）である場合、その旋回量に応じて大きい制御マージンを設定するように構成してもよい。

このように構成された前照灯制御装置によれば、例えば右側カーブの内側への余裕量が増大するように制御マージンが設定されるので、当該車両に対してそのカーブ内側を走行する前方車（例えば対向車）の相対位置が急激に変化する場合にも対応することが可能となり、ひいてはカーブ時におけるグレアの可能性を低減させることができる。

なお、本発明の前照灯制御装置では、道路情報取得手段が、当該車両の走行道路の形状を示す道路情報を取得し、目標位置決定手段が、道路情報取得手段により取得した道路情報に基づいて、その走行道路がカーブ形状である場合に限り、上記の旋回量を制御マージンに反映させるように構成してもよい。

このように構成された前照灯制御装置によれば、走行道路が直線形状であれば、当該車両の旋回量が検出されても、その旋回量が制御マージンに反映されないので、例えば車線変更といったカーブ時以外の単発的な車両の旋回に対して、不要な制御マージンを設定せずに済み、ひいては無駄な制御負荷を防止することができる。

ところで、本発明の前照灯制御装置では、追従スイブル禁止手段が、目標位置決定手段にて補正された目標スイブルが予め設定された閾値量を上回る場合、追従スイブル制御手段の実行を禁止して、ロービームをヘッドランプが照射するように少なくとも照射機構の動作を制御するロービーム照射処理を実行するように構成してもよい。

このように構成された前照灯制御装置によれば、追従スイブル制御を行うためにヘッドライトの照射角度を大きく変化させる必要がある場合には、追従スイブル制御がキャンセルされてロービームが照射されるので、過度に長いスイブル（ヘッドライトの移動）によって運転者に違和感を与えることなく、グレアを確実に防止することができる。

なお、本発明の前照灯制御装置では、対象抽出手段にて抽出した対象前方車が当該車両に接近する場合を正として、相対速度算出手段が、当該車両に対する対象前方車の相対速度を算出し、追従スイブル禁止手段が、相対速度算出手段による算出結果に基づいて、その相対速度が予め設定された閾値速度を上回る場合にも、上記のロービーム照射処理を実行するように構成してもよい。

このように構成された前照灯制御装置によれば、例えば対向車の接近速度が大きい場合にも、追従スイブル制御がキャンセルされてロービームが照射されるので、過度に速いスイブル（ヘッドライトの移動）によって運転者に違和感を与えることなく、グレアを確実に防止することができる。

また、本発明の前照灯制御装置では、時間設定手段が、目標位置決定手段による決定結果に基づいて、その目標位置にヘッドランプが到達するまでに必要な目標到達時間を設定し、回動速度検出手段が、回動機構によるヘッドランプの回動速度を検出する。そして、追従スイブル禁止手段が、回動検出手段による検出結果に基づいて、時間設定手段により設定した目標到達時間内にヘッドランプが目標位置に到達不可であると判定した場合にも、ロービーム照射処理を実行するように構成してもよい。

このように構成された前照灯制御装置によれば、目標到達時間内にヘッドランプの回動位置が目標位置に到達しない場合にも、追従スイブル制御がキャンセルされてロービームが照射されるので、例えば回動機構の動作遅れに起因するグレアを確実に防止することができる。

本発明が適用された前照灯制御装置の構成を示すブロック図である。 部分ハイビームの配光パターンにおける一例を示す模式図である。 ＥＣＵ１０が実行する各種処理を表す機能ブロック図である。 ＥＣＵ１０の通常スイブル制御部２０が実行する制御処理（通常スイブル制御処理）の手順を示すフローチャートである。 ＥＣＵ１０の統括制御部５０が実行する制御処理（統括制御処理）の手順を示すフローチャートである。 ＥＣＵ１０の追従スイブル制御部３０が実行する制御処理（追従スイブル制御処理））の手順を示すフローチャートである。 ＥＣＵ１０の目標算出部４０が実行する制御処理（目標算出処理）の手順を示すフローチャートである。 目標算出処理におけるＳ４０５にて実行する制御マージン算出処理の手順を示すフローチャートである。

以下に、本発明の実施形態を図面と共に説明する。
［全体構成］
図１は、本発明が適用された前照灯制御装置の構成を示すブロック図である。

図１に示すように、前照灯制御装置１は、車両５の前端部における車幅方向両側にそれぞれ取り付けられた左右一対の前照灯２を制御するために、当該車両５に設けられた装置であり、車両５の挙動を検出するための挙動センサユニット３と、車両５に対して前方に存在する他車両である前方車を検出する画像センサユニット４と、これら挙動センサユニット３および画像センサユニット４による検出結果等に応じて前照灯を制御するための各種処理を行うＥＣＵ１０を備えて構成されている。

また、前照灯制御装置１には、車両５の経路案内等を行うナビゲーション装置１１が接続されている。なお、ナビゲーション装置１１は、図示は省略するが、地図データ等を入力するための地図データ入力器や、対象車両の位置，方位，移動距離などを算出するための各種の検出信号を出力する位置検出器、液晶ディスプレイ等の表示装置、各種のガイド音声などを出力するための音声出力装置などを備えて構成されている。なお、地図データは、各種の地図画像とともに、地図画像内の道路の形状を示す道路情報を含むデータであり、地図データ入力器に接続されたハードディスク等の記憶装置に記憶されている。

そして、ナビゲーション装置１１は、位置検出器からの検出信号に基づき、座標および進行方向の組として車両５の現在位置を算出し、地図データ入力器を介して読み込んだ現在位置付近の地図画像を表示装置に表示する地図表示処理や、現在位置から目的地までの最適な経路を求める経路計算を行い、表示装置および音声出力装置を介して経路案内を行う経路案内処理を実行する周知のものである。

なお、本実施形態のナビゲーション装置１１は、車両５の現在位置に対応する道路情報（即ち、車両５の走行道路の形状を示す情報）をＥＣＵ１０に出力するように構成されている。

挙動センサユニット３は、ステアリングホイールの操作量に基づいて車両５の直進方向に対する操舵角（即ち、車両５の旋回方向および旋回量）を検出する操舵角センサ６と、トランスミッションの出力側（ギアやシャフト等）の回転数に基づいて車両５の走行速度（即ち、自車速）を検出する車速センサ７とを少なくとも有し、これらセンサ６，７による検出結果を表す挙動情報をＥＣＵ１０に出力するように構成されている。

画像センサユニット４は、ＣＣＤやＭＯＳ等の固体撮像素子を用いたステレオカメラによって、車両５の直進方向（前方）の所定範囲（所定角度）における風景（前方風景）を撮像する画像センサ８と、画像センサ８にて撮像された画像を信号処理して前方車を検出する画像処理装置９とを備えている。

画像処理装置９は、画像センサ８による撮像画像に映し出された前方車のランプの色や形状、輝度等の情報（以下、対象情報という）を抽出し、それら対象情報の少なくとも一つに基づいて、例えばその色が白または黄色系であればヘッドランプ、赤色系であればテールランプというように、そのランプがヘッドランプであるかテールランプであるかを識別し、その識別結果を示す情報（識別情報）をＥＣＵ１０に出力する。また、その識別したランプを基に前方車を検出すると共に、周知の二眼ステレオ視の原理によって、当該車両５に対する前方車の位置や方向、距離等を特定し、その特定結果を示す情報（特定情報）をＥＣＵ１０に出力するように構成されている。

前照灯２は、車両５に設けられた複数の光源（本実施形態では、ハロゲンランプ）を用いてヘッドライトを照射するヘッドランプ１２と、そのヘッドランプ１２を車両５の車幅方向に予め設定されたスイブル範囲内で回動（スイブル）する回動機構１４とを備えている。

回動機構１４は、周知のステッピングモータ等のモータによってヘッドランプ１２をスイブルすることにより、ヘッドライトの光軸を左右方向に旋回させ、車両５の直進方向に対するヘッドライトの照射方向（照射角度）を変化させることが可能に構成されている。

ヘッドランプ１２は、ハロゲンランプを用いてヘッドライトをハイビームまたはロービームで照射する照射機構１６と、ハイビームによるヘッドライトの照射領域に遮光部分を形成するために光源の一部を遮蔽する遮蔽機構１８とを備えている。

照射機構１６は、光軸の車高方向の角度が比較的高く、例えば１００ｍ程度先までヘッドライトを照射可能なハイビーム用ランプ２１と、光軸の車高方向の角度が比較的低く、例えば４０ｍ程度先までヘッドライトを照射可能なロービーム用ランプ２３とを有し、各ランプ２１，２３をそれぞれオン・オフするためのスイッチ等によって、ヘッドライトの照射状態を変更させることが可能に構成されている。

遮蔽機構１８は、ハイビーム用ランプ２１から後方に発光される光軸を車両５の前方側へ向けて反射させるリフレクタとその反射光を拡大する凸レンズとの間の集光点付近に設けられたシェードによって、ハイビーム用ランプ２１からの発光の一部を遮光してカットラインを形成することが可能に構成されている。

なお、このようなカットライン（ひいては遮光部分）が形成されたハイビーム（以下、部分ハイビームという）は、図２に示すように、複数とおり予め用意されており、例えば、照射領域の中央に遮光部分が形成されたドーナツ状の配光パターン（図２（ａ）参照）や、照射領域の中央より上方に遮光部分が形成された凹状の配光パターン（図２（ｂ）参照）が存在する。また、照射領域の中央より上方右側に遮光部分が形成されたＬ字状の配光パターン（図２（ｃ）参照）や、照射領域の上方左側に遮光部分が形成された配光パターン（図示省略）も存在し、各遮光部分にそれぞれ対応する各シェードの位置を調整させることにより、カットラインの高さを変更することが可能に構成されている。

なお、これら回動機構１４、照射機構１６、及び、遮蔽機構１８とＥＣＵ１０との間には、それぞれステッピングモータ、スイッチ、シェード（アクチュエータ）を駆動するための駆動回路２５と、これらモータおよびアクチュエータの現在位置や回動速度といった動作状態、並びにスイッチのオン・オフ状態を検出する状態センサユニット２７とが接続されている。

［ＥＣＵの構成］
次に、図３は、ＥＣＵ１０が実行する各種処理を表す機能ブロック図である。
図３に示すように、ＥＣＵ１０は、挙動センサユニット３から入力される挙動情報に応じてヘッドライトの照射方向を変更する通常スイブル制御部２０と、画像センサユニット４から入力される各種情報を用いて、前方車に追従するようにヘッドライトの照射方向を変更する追従スイブル制御部３０と、状態センサユニット２７の検出結果を用いて後述する目標スイブル等を算出する目標算出部４０と、各部２０，３０，４０を統括的に制御する統括制御部５０とを備える。

なお、通常スイブル制御部２０、追従スイブル制御部３０、目標算出部４０、統括制御部５０は、いずれも、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，フラッシュメモリ等を備えた周知のマイクロコンピュータ上で周期的に実行される処理として実現される。また、フラッシュメモリには、前述の部分ハイビームにおける各配光パターンと、個々の配光パターンを形成するために必要なシェード（アクチュエータ）の位置とを予め対応づけた配光切替マップや、後述する制御マージンと各種パラメータ（回動機構１４の動作状態，車両５に対する前方車の相対速度，車両５の旋回量）とを予め対応づけた制御マップ等が記憶されている。さらに、ＲＡＭには、当該車両５の推定進行方向（ひいては通常スイブル時のヘッドライトの照射方向）や、部分ハイビームの配光パターン、ヘッドランプ１２（ひいては回動機構１４のモータ）の目標スイブル、目標位置、及び目標到達時間をそれぞれ記憶するための領域が設けられている。

［通常スイブル制御処理］
次に、図４のフローチャートに沿って、ＥＣＵ１０の通常スイブル制御部２０が実行する制御処理（通常スイブル制御処理）を詳しく説明する。

本処理が開始されると、まず、挙動センサユニット３から挙動情報を取得し（Ｓ１０１）、この挙動情報のうち、車両５の直進方向に対する操舵角（旋回量）に基づいて、車両５の進行方向を推定してＲＡＭに記憶する（Ｓ１０２）。なお、すでにＲＡＭに車両５の進行方向が記憶されている場合にはその記憶内容を更新する。

そして、Ｓ１０２の処理で記憶した車両５の推定進行方向にヘッドライトが照射するように、駆動回路２５（ひいては回動機構１４のモータ）を介してヘッドランプ１２を回動させる（Ｓ１０３）。

続いて、Ｓ１０１の処理で取得した挙動情報のうち、車両５の走行速度（自車速）が予め設定された許可速度以上であるか否かを判断し（Ｓ１０４）、ここで肯定判断した場合には（Ｓ１０４；ＹＥＳ）、自車速が比較的高い状態にあるので、ヘッドランプ１２がハイビームを照射するように、駆動回路２５を介して照射機構１６の動作を制御するハイビーム照射処理を実行し（Ｓ１０５）、Ｓ１０１の処理に戻る。なお、ハイビーム照射処理では、駆動回路２５（ひいては照射機構１６のスイッチ）を介してロービーム用ランプ２３をオフし、ハイビーム用ランプ２１をオンする。

一方、車速が許可速度未満である場合には（Ｓ１０４；ＮＯ）、車速が比較的低い状態にあるので、ヘッドランプ１２がロービームを照射するように、駆動回路２５を介して照射機構１６の動作を制御するロービーム照射処理を実行し（Ｓ１０６）、Ｓ１０１の処理に戻る。なお、ロービーム照射処理では、駆動回路２５（ひいては照射機構１６のスイッチ）を介してロービーム用ランプ２３をオンし、ハイビーム用ランプ２１をオフする。

つまり、本処理では、（１）車速に応じてヘッドライトをハイビームまたはロービームに切り替えてヘッドランプ１２が照射するように照射機構１６の動作を制御すると共に、操舵角に応じた方向（車両５の推定進行方向）にヘッドランプ１２が回動するように回動機構１４の動作（通常スイブル動作）を制御する。

［統括制御処理］
次に、図５のフローチャートに沿って、ＥＣＵ１０の統括制御部５０が実行する制御処理（統括制御処理）を詳しく説明する。なお、本処理は、例えば図示しない照度センサの検出結果に基づいて、当該車両５の運転に際してヘッドライトの照射が必要であると判定した場合（例えば、夜間、夕暮れ、トンネル走行時）に開始され、ヘッドライトの照射が不要と判定されるまで繰り返し実行される。

本処理が開始されると、まず、通常スイブル制御部２０に開始指令を出力することにより、前述の通常スイブル制御処理を開始させる（Ｓ２０１）。なお、後述する目標算出処理および追従スイブル制御処理が実行中である場合には、これらの処理を終了する。

続いて、画像センサユニット４からの検出信号に基づいて、予め設定された追従スイブル範囲内に前方車が存在するか否かを判断し（Ｓ２０２）、このような前方車（以下、対象前方車という）が存在しない場合には（Ｓ２０２；ＮＯ）、Ｓ２０１の処理に戻る。なお、既に通常スイブル制御処理が開始されている場合には、その処理を通常スイブル制御部２０に継続させる。

一方、対象前方車が存在する場合には（Ｓ２０２；ＹＥＳ）、目標算出部４０および追従スイブル制御部３０に開始指令を出力することにより、後述する目標算出処理および追従スイブル制御処理を開始させ（Ｓ２０３，Ｓ２０４）、Ｓ２０２の処理に戻る。なお、既に目標算出処理および追従スイブル制御処理が開始されている場合には、それら処理を目標算出部４０および追従スイブル制御部３０に継続させる。また、目標算出処理および追従スイブル制御処理を開始させる際には、通常スイブル制御処理を終了する。

つまり、本処理では、追従スイブル範囲内に存在する前方車（対象前方車）を抽出した場合に、通常スイブル制御処理から追従スイブル制御処理（及び目標算出処理）に処理（アプリケーション）を切り替え、対象前方車が非抽出になると、追従スイブル制御処理（及び目標算出処理）から通常スイブル制御処理にアプリケーションを切り替えるようにしている。

［追従スイブル制御処理］
次に、図６のフローチャートに沿って、ＥＣＵ１０の追従スイブル制御部３０が実行する制御処理（追従スイブル制御処理）を詳しく説明する。

本処理が開始されると、まず、画像センサユニット４から識別情報および特定情報を取得し（Ｓ３０１）、これら情報のうち少なくとも車両５に対する対象前方車の位置に基づいて、その対象前方車の位置に応じた遮光部分（シェード）を有する配光パターン（部分ハイビーム）を、フラッシュメモリに予め記憶されている配光切替マップから選択してＲＡＭに記憶する（Ｓ３０２）。なお、既にＲＡＭに部分ハイビームの配光パターンが記憶されている場合にはその記憶内容を更新する。

本実施形態では、さらに特定情報のうち対象前方車の位置および距離の少なくとも一方の情報に基づいて、対象前方車が車両５に近いほど照射領域のカットラインが低くなり（照射領域が狭くなり）、車両に遠いほど照射領域のカットラインが高くなる（照射領域が広くなる）ように配光パターンを補正する。また、識別情報に基づいて、検出した対象前方車のランプがテールランプであれば、その対象前方車が車両５の先行車であり、ランプがヘッドランプであれば対向車であると判断し、対向車であると判断した場合にはカットラインが比較的低くなり（照射領域が狭くなり）、先行車の場合には比較的高くなる（照射領域が広くなる）ようにさらに配光パターンを補正する。なお、対象前方車が対向車である場合には、照射領域の中央より上方右側に遮光部分が形成されたＬ字状の配光パターン（図２（ｃ）参照）を選択する。

続いて、先のＳ３０１で取得した特定情報に基づいて、対象前方車が車両５に接近する場合を正として、当該車両５に対する対象前方車の相対速度を算出する（Ｓ３０３）。なお、先のＳ３０１で取得した識別情報に基づいて、対象前方車が車両５の対向車であると判断した場合には、特定情報に基づいて相対速度を算出する代わりに、挙動センサユニット３から挙動情報を取得し、この挙動情報のうち、当該車両５の走行速度（自車速）に予め設定された係数Ｎ（例えば、Ｎ＝２）を乗じた値を相対速度として近似する。

そして、Ｓ３０３で算出した相対速度が予め設定された閾値速度を上回るか否かを判断し（Ｓ３０４）、ここで肯定判断した場合には（Ｓ３０４；ＹＥＳ）、Ｓ３０９に移行し、一方、否定判断した場合には（Ｓ３０４；ＮＯ）、Ｓ３０５に移行する。

Ｓ３０５では、ＲＡＭに記憶されている目標スイブル（後述する）を読み出すことにより、目標算出部４０によって補正された目標スイブルを取得し、この目標スイブルが予め設定された閾値量を上回るか否かを判断する。そして、ここで肯定判断した場合には（Ｓ３０５；ＹＥＳ）、Ｓ３０９に移行し、一方、否定判断した場合には（Ｓ３０５；ＮＯ）、Ｓ３０６に移行する。

Ｓ３０６では、ＲＡＭに記憶されている目標位置を読み出すことにより、目標算出部４０によって決定された目標位置（後述する）を取得し、この目標位置に到達するように駆動回路２５（ひいては回動機構１４のモータ）を介してヘッドランプ１２を回動させる。但し、目標位置が追従スイブル範囲を越える場合には、その範囲における回動方向への上限位置でヘッドランプ１２を停止し、目標算出部４０によって設定される目標位置がその上限位置となるまで待機する。また、この待機時には、ヘッドランプ１２がロービームを照射するように駆動回路２５を介して照射機構１６の動作を制御する。

次に、ＲＡＭに記憶されている目標到達時間を読み出すことにより、目標算出部４０によって設定された目標到達時間を取得し、この目標到達時間および先のＳ３０６で取得した目標位置と、状態センサユニット２７の検出結果のうち回動機構１４のモータの動作状態（現在位置，回動速度）とに基づいて、目標到達時間内にヘッドランプ１２（ひいてはモータ）が目標位置に到達するか否かを判断する（Ｓ３０７）。詳細には、モータの現在位置から目標位置までの長さ（距離）に対して、モータの仕様によって予め規定された最大速度に回動速度が達したと仮定した場合に、目標到達時間内にヘッドランプ１２が目標位置に到達可能か不可かを計算する。そして、ここで肯定判断した場合には（Ｓ３０７；ＹＥＳ）、Ｓ３０８に移行し、一方、否定判断した場合には（Ｓ３０７；ＮＯ）、Ｓ３０９に移行する。

Ｓ３０８では、状態センサユニット２７を介してヘッドランプ１２がその目標位置に到達したことを検出すると、先のＳ３０２で選択した配向パターンの部分ハイビームをヘッドランプ１２が照射するように、駆動回路２５（ひいてはシェードのアクチュエータ）を介して遮蔽機構１８の動作を制御する部分ハイビーム照射処理を実行し、Ｓ３０１の処理に戻る。

一方、Ｓ３０９では、回動機構１４の動作（追従スイブル動作）を禁止すると共に、ヘッドランプ１２がロービームを照射するように、駆動回路２５を介して照射機構１６の動作を制御するロービーム照射処理を実行し、Ｓ３０１の処理に戻る。

つまり、本処理では、（１）対象前方車を検出した場合に、目標算出部４０から入力される目標位置にヘッドランプ１２が回動する（後述する目標スイブルだけ回動する）ように、回動機構１４の動作（追従スイブル動作）を制御し、部分ハイビームを照射する。（２）また、車両５に対する対象前方車の相対速度が比較的大きい場合、目標スイブルが比較的大きい場合、あるいは、回動機構１４のモータに動作遅れが生じている場合には、追従スイブル動作を禁止し、ロービームを照射するようにしている。

［目標算出処理］
次に、図７のフローチャートに沿って、ＥＣＵ１０の目標算出部４０が実行する制御処理（目標算出処理）を詳しく説明する。

本処理が開始されると、まず、状態センサユニット２７からの検出信号に基づいて、回動機構１４におけるモータの動作状態を表す情報（動作情報）を取得し（Ｓ４０１）、続いて、ＲＡＭに記憶されている配光パターンを読み出すことにより、追従スイブル制御部３０によって設定された配光パターンを取得する（Ｓ４０２）。

次に、追従スイブル制御部３０によって画像センサユニット４から取得した特定情報（対象前方車の位置等）に基づいて、ヘッドランプ１２についてＳ４０１で取得した配光パターンの遮光部分にその対象前方車が含まれる位置（以下、目標位置という）を設定する（Ｓ４０３）。

そして、Ｓ４０３で設定したヘッドランプ１２の目標位置をＲＡＭに記憶すると共に、Ｓ４０１で取得した動作情報のうち、回動機構１４におけるモータの現在位置、つまり車両５の直進方向を基準とするヘッドランプ１２の現在位置（換言すれば、ヘッドライトの照射角度）を認識する。続いて、ヘッドランプ１２の目標位置とその現在位置との差分によって、部分ハイビームを対象前方車に追従させる場合に遮光部分にその対象前方車が含まれるようにするために必要なヘッドランプ１２の回動量（以下、目標スイブルという）を算出する（Ｓ４０４）。

次に、詳細については後述するが、Ｓ４０４で算出した目標スイブルに対する余裕量を表す制御マージンを設定するための制御マージン設定処理を実行し（Ｓ４０５）、ここで設定した制御マージンを加算することにより、Ｓ４０４にて算出した目標スイブルを補正する（Ｓ４０６）。

そして、Ｓ４０６で補正した目標スイブルをＲＡＭに記憶すると共に、ヘッドランプ１２の現在位置からこの目標スイブルだけ離れた位置を、ヘッドランプ１２の目標位置として決定し（Ｓ４０７）、この決定した目標位置をＲＡＭに記憶する。

最後に、Ｓ４０１で取得した動作情報のうち、回動機構１４におけるモータの回動速度を認識し、この回動速度を初速として、初速とモータの仕様に基づく加速度とから、モータの現在位置から目標位置に到達する時間、換言すれば、ヘッドランプ１２が目標スイブルだけ移動するために必要な時間を目標到達時間として算出し（Ｓ４０８）、この算出した目標到達時間をＲＡＭに記憶する。

このように、本処理では、部分ハイビームを対象前方車に追従させる場合に遮光部分にその対象前方車が含まれるようにするために必要なヘッドランプ１２の回動量（目標スイブル）、目標位置、及び目標到達時間をそれぞれ設定するようにしている。

［制御マージン設定処理］
最後に、先の目標算出処理のＳ４０５において、ＥＣＵ１０の目標算出部４０が実行する制御マージン設定処理を詳しく説明する。

本処理が開始されると、まず、目標算出処理のＳ４０１で取得した動作情報と、フラッシュメモリに記憶されている制御マップとに基づいて、回動機構１４におけるモータの回動速度（初速）を入力パラメータとし、制御マップからこの入力パラメータに対応する制御マージンを設定する（Ｓ５０１）。なお、制御マップでは、ヘッドランプ１２の目標位置に向かう方向を正として、初速（モータの回動速度）が大きいほど制御マージンが小さくなるように予め決められている。

次に、追従スイブル制御処理のＳ３０１で取得した識別情報に基づいて、対象前方車が車両５の対向車であるか否かを判断し（Ｓ５０２）、ここで肯定判断した場合には（Ｓ５０２；ＹＥＳ）、Ｓ５０４に移行し、一方、否定判断した場合には（Ｓ５０２；ＮＯ）、Ｓ５０３に移行する。

Ｓ５０３では、追従スイブル制御処理のＳ３０１で取得した特定情報に基づいて、対象前方車の位置を時間微分することにより、当該車両５に対する対象前方車の相対速度を算出し、Ｓ５０５に移行する。

Ｓ５０４では、挙動センサユニット３から挙動情報を取得し、この挙動情報のうち、当該車両５の走行速度（自車速）に予め設定された係数Ｎ（例えば、Ｎ＝２）を乗じた値を相対速度として近似する。なお、係数Ｎは、固定値であってもよいし、自車速に応じて変動する可変値（例えば自車速が大きいほど係数Ｎが小さくなる可変値）であってもよい。

Ｓ５０５では、Ｓ５０３またはＳ５０４で算出した相対速度と、フラッシュメモリに記憶されている制御マップとに基づいて、相対速度を入力パラメータとし、制御マップからこの入力パラメータに対応する制御マージンを抽出し、この抽出した制御マージンを加算することにより、Ｓ５０１で設定した制御マージンを更新する。なお、制御マップでは、相対速度が大きいほど制御マージンが大きくなるように予め決められている。

続いて、挙動センサユニット３から挙動情報を取得し、この挙動情報のうち、当該車両５の旋回方向が予め設定された方向（設定方向）としての右方向であるか否かを判断し（Ｓ５０６）、ここで肯定判断した場合には（Ｓ５０６；ＹＥＳ）、Ｓ５０７に移行し、一方、否定判断した場合には（Ｓ５０６；ＮＯ）、Ｓ５０１の処理に戻る。

Ｓ５０７では、ナビゲーション装置１１から道路情報を取得し、当該車両５の走行道路がカーブ形状であるか否かを判断し、ここで肯定判断した場合には（Ｓ５０７；ＹＥＳ）、Ｓ５０８に移行し、一方、否定判断した場合には（Ｓ５０７；ＮＯ）、Ｓ５０１の処理に戻る。

Ｓ５０８では、Ｓ５０６で取得した挙動情報と、フラッシュメモリに記憶されている制御マップとに基づいて、車両５の旋回量を入力パラメータとし、制御マップからこの入力パラメータに対応する制御マージンを抽出し、この抽出した制御マージンを加算することにより、Ｓ５０５で更新した制御マージンを再更新する。なお、制御マップでは、車両５の旋回量が大きいほど制御マージンが大きくなるように予め決められている。

このように、本処理を含む目標算出処理および追従スイブル制御処理では、（１）対象前方車を検出した場合に、回動機構１４におけるモータの動作状態に基づいて制御マージンを設定し、この制御マージンを加算して目標スイブルを補正することによりヘッドランプ１２の目標位置を決定する。また、（２）当該車両５に対する対象前方車の相対速度、並びに設定方向への車両５の旋回量に応じて大きい制御マージンを設定するようにしている。

［本実施形態の効果］
以上説明したように、本実施形態の前照灯制御装置１では、対象前方車の検出時における回動機構１４（モータ）の動作状態（位置，初速）に応じた余裕量（制御マージン）を加算して目標スイブルを補正するため、部分ハイビームにおける遮光部分を比較的精度よく対象前方車の位置に合わせることが可能となる。

したがって、本実施形態の前照灯制御装置１によれば、部分ハイビームにおける照射部分が対象前方車に入ってしまう可能性を比較的小さくすることができ、ひいては対象前方車にグレアを与えてしまう可能性を低減させることができる。

また、本実施形態の前照灯制御装置１では、追従スイブル動作時における回動機構１４（モータ）の動作状態（回動速度）に基づいて、目標到達時間内にヘッドランプ１２が目標位置に到達不可であると判定した場合に、追従スイブル動作を停止させ、ロービームを照射するため、モータの動作遅れに起因するグレアを確実に防止することができる。

さらに、本実施形態の前照灯制御装置１では、当該車両５の挙動や走行道路の形状、対象前方車の相対速度といった各種条件に応じて制御マージンを再設定するため、制御マージンを精度よく求めることが可能となり、ひいてはヘッドランプ１２の目標スイブル及び目標位置を精度よく決定することができる。

［本実施形態と特許請求の範囲との対応関係］
なお、本実施形態において、画像センサユニット４が前方車検出手段、統括制御処理のＳ２０２が対象抽出手段、目標算出処理のＳ４０４が目標スイブル算出手段、追従スイブル制御処理が追従スイブル制御手段、目標算出処理のＳ４０５〜Ｓ４０７が目標位置決定手段、追従スイブル制御処理のＳ３０３および制御マージン設定処理のＳ５０２〜Ｓ５０４が相対速度算出手段、挙動センサユニット３が旋回検出手段および回動速度検出手段、ナビゲーション装置１１が道路情報取得手段、追従スイブル制御処理のＳ３０４〜Ｓ３０９が追従スイブル禁止手段、目標算出処理のＳ４０８が時間設定手段に相当する。

［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、様々な態様にて実施することが可能である。

例えば、上記実施形態の前照灯制御装置１は、挙動センサユニット３に操舵角センサ６を備え、操舵角を基に車両５の旋回方向および旋回量（旋回状態）を検出するように構成されているが、これに限定されるものではなく、例えばヨーレートセンサを備え、ヨーレートを基に車両５の旋回状態を検出するように構成してもよい。

また、上記実施形態の制御マージン設定処理では、車両５の旋回状態に応じて制御マージンを更新（設定）しているが、これに限定されるものではなく、例えば車両５の走行道路がカーブ形状であれば、そのカーブの曲率に応じて大きい制御マージンを設定するようにしてもよい。

また、上記実施形態の制御マージン設定処理では、走行車線が左側であることを前提としているため、旋回方向が右方向である場合に、車両５の旋回量に応じた制御マージンを設定しているが、これに限定されるものではなく、走行車線が右側である地域では、旋回方向が左方向である場合に、車両５の旋回量に応じて大きい制御マージンを設定するようにしてもよい。

いずれの場合も、カーブの内側（対向車線側）への余裕量が増大するように制御マージンが設定されるので、車両５に対してそのカーブ内側を走行する前方車（例えば対向車）について、当該車両５の画像センサ８から見た横方向への移動量が大きくなることを考慮し、余裕をもってモータを動作させることができ、ひいてはカーブ時におけるグレアの可能性を低減させることができる。

また、上記実施形態の追従スイブル制御処理では、自車速にかかわらず追従スイブル動作の実行可否を判定しているが、これに限定されるものではなく、例えば自車速が予め設定された許可速度未満であれば、追従スイブル動作を禁止し、ロービームを照射するようにしてもよい。

１…前照灯制御装置、２…前照灯、３…挙動センサユニット、４…画像センサユニット、５…車両、１０…ＥＣＵ、１１…ナビゲーション装置、１２…ヘッドランプ、１４…回動機構、１６…照射機構、１８…遮蔽機構、２０…通常スイブル制御部、２１…ハイビーム用ランプ、２３…ロービーム用ランプ、２５…駆動回路、２７…状態センサユニット、
３０…追従スイブル制御部、４０…目標算出部、５０…統括制御部。

Claims (8)

1. 車両に設けられた光源を用いてヘッドライトをハイビームまたはロービームで照射する照射機構、及び、ハイビームによるヘッドライトの照射領域に遮光部分を形成するために該光源の一部を遮蔽する遮蔽機構を有するヘッドランプと、該ヘッドランプを当該車両の車幅方向に回動する回動機構とを備える前照灯を制御する前照灯制御装置であって、
   当該車両に対して前方に存在する前方車および該前方車の位置を検出する前方車検出手段と、
   前記ヘッドランプによるヘッドライトの照射可能な範囲内で予め設定された追従スイブル範囲に存在する前方車を対象前方車として、前記前方車検出手段による検出結果に基づいて該対象前方車を抽出する対象抽出手段と、
   前記対象前方車の位置に応じた遮光部分を有するハイビームである部分ハイビームを該対象前方車に追従させる場合に、該遮光部分に該対象前方車が含まれるようにするために必要なヘッドランプの回動量を目標スイブルとして算出する目標スイブル算出手段と、
   該目標スイブルに対応するヘッドランプの位置を目標位置として、該目標位置にヘッドランプが到達するように前記回動機構の動作を制御すると共に、該目標位置にて前記部分ハイビームをヘッドランプが照射するように前記遮蔽機構および前記照射機構の動作を制御する追従スイブル制御手段と、
   前記対象抽出手段による該対象前方車の抽出時における前記回動機構の動作状態に基づいて、前記目標スイブル算出手段にて算出された目標スイブルに対する余裕量を表す制御マージンを設定し、該制御マージンを加算して該目標スイブルを補正することにより前記ヘッドランプの目標位置を決定する目標位置決定手段と、
   を備えることを特徴とする前照灯制御装置。
2. 前記対象抽出手段にて抽出した対象前方車が当該車両に接近する場合を正として、当該車両に対する該対象前方車の相対速度を算出する相対速度算出手段を備え、
   前記目標位置決定手段は、前記相対速度算出手段にて算出した相対速度に応じて大きい制御マージンを設定することを特徴とする請求項１に記載の前照灯制御装置。
3. 前記相対速度算出手段は、前記前方車検出手段による検出結果に基づいて、該対象前方車が当該車両の対向車であると判定した場合、当該車両の自車速に予め設定された係数を乗じた値を前記相対速度とすることを特徴とする請求項２に記載の前照灯制御装置。
4. 当該車両の旋回方向および旋回量を検出する旋回検出手段を備え、
   前記目標位置決定手段は、前記旋回検出手段による検出結果に基づいて、該旋回方向が当該車両の車幅方向のうち予め設定された左右いずれか一つの設定方向である場合、該旋回量に応じて大きい制御マージンを設定することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の前照灯制御装置。
5. 当該車両の走行道路の形状を示す道路情報を取得する道路情報取得手段を備え、
   前記目標位置決定手段は、前記道路情報取得手段により取得した道路情報に基づいて、該走行道路がカーブ形状である場合に限り、前記旋回量を前記制御マージンに反映させることを特徴とする請求項４に記載の前照灯制御装置。
6. 前記目標位置決定手段にて補正された目標スイブルが予め設定された閾値量を上回る場合、前記追従スイブル制御手段の実行を禁止して、前記ロービームをヘッドランプが照射するように少なくとも前記照射機構の動作を制御するロービーム照射処理を実行する追従スイブル禁止手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の前照灯制御装置。
7. 前記対象抽出手段にて抽出した対象前方車が当該車両に接近する場合を正として、当該車両に対する該対象前方車の相対速度を算出する相対速度算出手段を備え、
   前記追従スイブル禁止手段は、前記相対速度算出手段による算出結果に基づいて、該相対速度が予め設定された閾値速度を上回る場合にも前記ロービーム照射処理を実行することを特徴とする請求項６に記載の前照灯制御装置。
8. 前記目標位置決定手段による決定結果に基づいて、該目標位置に前記ヘッドランプが到達するまでに必要な目標到達時間を設定する時間設定手段と、
   前記回動機構による前記ヘッドランプの回動速度を検出する回動速度検出手段と、
   を備え、
   前記追従スイブル禁止手段は、前記回動速度検出手段による検出結果に基づいて、前記時間設定手段により設定した目標到達時間内に前記ヘッドランプが前記目標位置に到達不可であると判定した場合にも、前記ロービーム照射処理を実行することを特徴とする請求項６または請求項７に記載の前照灯制御装置。