JP7617807B2 - 車両用灯具システム及び車両用灯具ユニット制御方法 - Google Patents

車両用灯具システム及び車両用灯具ユニット制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、車両用灯具システム及び車両用灯具ユニット制御方法に関し、特に、車両用灯具ユニットとは別の専用の光源ユニットを用意することなく、車両用灯具ユニットの光軸のずれ量を算出することができる車両用灯具システム及び車両用灯具ユニット制御方法に関する。
車両用灯具ユニットの光軸を調整するため、車両用灯具ユニットとは別の、光軸調整用の光を照射する専用の光源ユニットを用い、車両用灯具ユニットの光軸のずれ量を算出するシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１９－１１１８８３号公報
しかしながら、特許文献１においては、車両用灯具ユニットの光軸のずれ量を算出することができるものの、車両用灯具ユニットとは別の専用の光源ユニットを用意しなければならないという問題がある。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、車両用灯具ユニットとは別の専用の光源ユニットを用意することなく、車両用灯具ユニットのずれ量を算出することができる車両用灯具システム及び車両用灯具ユニット制御方法を提供することを目的とする。
本発明にかかる車両用灯具システムは、車両用灯具ユニットと、車両の前方を撮像するカメラと、前記カメラにより撮像された画像に基づいて、前記車両の前方に存在するマスク対象物の位置として少なくとも対向車のヘッドランプの位置を検出するマスク対象物位置検出部と、を含むマスク対象物検出センサと、前記マスク対象物の位置に基づいて、前記マスク対象物を照射しない非照射領域を設定する非照射領域設定部と、前記非照射領域以外の照射領域を照射するように前記車両用灯具ユニットを制御する灯具ユニット制御部と、を備えた車両用灯具システムであって、光軸が設計上の光軸に一致した状態で前記車両に取り付けられた前記車両用灯具ユニットから照射される光により前記車両の前方に配置されたスクリーン上に形成される基準スポットパターンの位置が予め記憶された基準スポットパターン位置記憶部と、ずれ量を算出するずれ量算出部と、前記ずれ量を記憶するずれ量記憶部と、を備え、光軸補正開始の指示が入力された場合、前記灯具ユニット制御部は、前記スクリーン上に仮想対向車のヘッドランプに対応するスポットパターンが形成されるように前記車両用灯具ユニットを制御し、前記カメラは、前記スクリーン上の仮想対向車のヘッドランプに対応するスポットパターンを含む画像を撮像し、前記マスク対象物位置検出部は、前記スクリーン上の仮想対向車のヘッドランプに対応するスポットパターンを含む画像に基づいて、前記スクリーン上の仮想対向車のヘッドランプに対応するスポットパターンの位置を検出し、前記ずれ量算出部は、前記基準スポットパターンの位置及び前記スクリーン上の仮想対向車のヘッドランプに対応するスポットパターンの位置に基づいて、前記基準スポットパターンに対する前記仮想対向車のヘッドランプに対応するスポットパターンのずれ量を算出する。
このような構成により、車両用灯具ユニットとは別の専用の光源ユニットを用意することなく、車両用灯具ユニットの光軸のずれ量を算出することができる。
これは、専用の光源ユニットではなく、車両用灯具ユニットが照射するスポットパターンを用いて車両用灯具ユニットの光軸のずれ量を算出することによるものである。
上記車両用灯具システムにおいて、前記照射領域及び前記非照射領域を補正する照射・非照射領域補正部をさらに備え、前記光軸補正開始の指示が入力されない場合、前記カメラは、前記車両の前方を撮像し、前記マスク対象物位置検出部は、前記カメラにより撮像された画像に基づいて、前記車両の前方に存在するマスク対象物の位置を検出し、前記非照射領域設定部は、前記マスク対象物の位置に基づいて、前記マスク対象物を照射しない非照射領域を設定し、前記照射・非照射領域補正部は、前記ずれ量記憶部に記憶された前記ずれ量に基づいて、前記照射領域及び前記非照射領域を補正し、前記灯具ユニット制御部は、前記補正後の非照射領域以外の前記補正後の照射領域を照射するように前記車両用灯具ユニットを制御してもよい。
このようにすれば、車両用灯具ユニットの取り付け誤差等に起因して車両用灯具ユニットの光軸がずれたとしても、マスク対象物に対するグレアを防止することができる。
これは、ずれ量記憶部に記憶されたずれ量に基づいて、非照射領域が補正されることによるものである。
本発明にかかる車両用灯具ユニット制御方法は、車両の前方に配置されたスクリーン上に仮想対向車のヘッドランプに対応するスポットパターンが形成されるように、前記車両に取り付けられた車両用灯具ユニットを制御するステップと、前記スクリーン上の仮想対向車のヘッドランプに対応するスポットパターンの位置を検出するステップと、予め記憶された基準スポットパターンの位置及び前記スクリーン上の仮想対向車のヘッドランプに対応するスポットパターンの位置に基づいて、前記基準スポットパターンに対する前記仮想対向車のヘッドランプに対応するスポットパターンのずれ量を算出するステップと、前記ずれ量を記憶するステップと、を備える。
上記車両用灯具ユニット制御方法において、前記車両の前方に存在するマスク対象物を検出するステップと、前記マスク対象物を照射しない非照射領域を設定するステップと、前記記憶された前記ずれ量に基づいて、前記非照射領域及び当該非照射領域以外の照射領域を補正するステップと、前記補正後の非照射領域以外の前記補正後の照射領域を照射するように前記車両用灯具ユニットを制御するステップと、を含んでいてもよい。
本発明により、車両用灯具ユニットとは別の専用の光源ユニットを用意することなく、車両用灯具ユニットの光軸のずれ量を算出することができる車両用灯具システム及び車両用灯具ユニット制御方法を提供することができる。
車両用灯具システム１０の概略構成図である。 左スポットパターンＬＰ１、右スポットパターンＲＰ１等を説明するための図である。 式１～式６、式７～式１２の各要素等を図示した概略図である。 （ａ）非照射領域設定部３３によって設定される明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２の位置（角度θＬＥ１、角度θＬＥ２）の例、（ｂ）左スポットパターンＬＰ１が左基準スポットパターンＬＰ２に対して角度θＬＤ（図２参照）ずれている場合に形成される明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２の例、（ｃ）ＡＤＢ用配光パターンＰＡＤＢの一例である。 ずれ量算出処理のフローチャートである。 ＡＤＢ用配光パターン形成処理のフローチャートである。 マスクマージンＭ１、Ｍ２の一例である。 車両用灯具システム１０（変形例）の概略構成図である。 変形例のＡＤＢ用配光パターン形成処理のフローチャートである。 （ａ）左スポットパターンＬＰ１が左基準スポットパターンＬＰ２に対して角度θＬＤ（図２参照）ずれている場合に形成されるＡＤＢ用配光パターンＰＡＤＢ（明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２）の例、（ｂ）補正後のＡＤＢ用配光パターンＰＡＤＢ（明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２）の一例である。
以下、本発明の実施形態である車両用灯具システム１０について添付図面を参照しながら説明する。各図において対応する構成要素には同一の符号が付され、重複する説明は省略される。
図１は、車両用灯具システム１０の概略構成図である。図２は、左スポットパターンＬＰ１、右スポットパターンＲＰ１等を説明するための図である。
図１に示すように、車両用灯具システム１０は、マスク対象物検出センサ２０、制御部３０、灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒ等を備えている。テスター５０は、例えば、故障検査用のテスターで、後述するように光軸補正開始の指示（例えば、補正実行コマンド）を入力するために用いられる。車両用灯具システム１０は、自動車等の車両に搭載される。以下、車両用灯具システム１０が搭載された車両のことを自車Ｖという。
マスク対象物検出センサ２０は、対向車検知機能付きのセンサで、カメラ２１、マスク対象物位置検出部２２を備える。マスク対象物位置検出部２２は、ソフトウエア又はハードウエアにより実現することができる。
マスク対象物検出センサ２０は、例えば、自車Ｖの車室内の車幅方向の中央に設けられている（図２参照）。カメラ２１の光軸ＡＸ２１と自車Ｖの中心軸ＡＸＶは一致している。
カメラ２１は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子である。カメラ２１は、自車Ｖの前方を周期的に（例えば、６０ｍｓごとに）フロントガラス越しに撮像する。
マスク対象物位置検出部２２は、カメラ２１により撮像された画像（画像データ）に基づいて（当該画像に対して所定画像処理を施すことにより）、自車Ｖの前方に存在するマスク対象物の位置として少なくとも対向車のヘッドランプの位置を検出する。マスク対象物は、例えば、自車Ｖの前方の対向車線側を走行している対向車、自車Ｖの前方の自車線側を走行している先行車である。
マスク対象物の位置は、例えば、自車Ｖ（カメラ２１の光軸ＡＸ２１）に対する対向車のヘッドランプの位置、自車Ｖ（カメラ２１の光軸ＡＸ２１）に対する先行車のテールランプの位置である。
例えば、図２に示すように、自車Ｖの前方に配置されたスクリーンＳ上に、仮想対向車Ｖ０のヘッドランプに対応する左スポットパターンＬＰ１、右スポットパターンＲＰ１が形成されているとする。左スポットパターンＬＰ１は、自車Ｖに取り付けられた左灯具ユニット４０Ｌから照射される光Ｒａｙ４０Ｌにより、スクリーンＳ上に形成される光点である。なお、自車Ｖに取り付けられた左灯具ユニット４０Ｌの光軸は、取り付け誤差等に起因して、設計上の光軸ＡＸ４０Ｌに一致しているとは限らない。同様に、右スポットパターンＲＰ１は、自車Ｖに取り付けられた右灯具ユニット４０Ｒから照射される光Ｒａｙ４０Ｒにより、スクリーンＳ上に形成される光点である。なお、自車Ｖに取り付けられた右灯具ユニット４０Ｒの光軸は、取り付け誤差等に起因して、設計上の光軸ＡＸ４０Ｒに一致しているとは限らない。
この場合、マスク対象物位置検出部２２は、自車Ｖの前方に存在するマスク対象物の位置として、仮想対向車Ｖ０のヘッドランプに対応する左スポットパターンＬＰ１、右スポットパターンＲＰ１の位置を検出する。図２中、左角度θＬＡ、右角度θＲＡが、仮想対向車Ｖ０のヘッドランプに対応する左スポットパターンＬＰ１、右スポットパターンＲＰ１の位置である。左角度θＬＡ、右角度θＲＡは、カメラ２１から見たずれ量である。
なお、図２中、自車Ｖは、スクリーンＳに正対し、カメラ２１の光軸ＡＸ２１（及び自車Ｖの中心軸ＡＸＶ）がスクリーンＳに対して直交した状態で停車している。図２中、符号Ｌはマスク対象物検出センサ２０（カメラ２１）とスクリーンＳとの間の距離、符号ＬＬはマスク対象物検出センサ２０（カメラ２１）と灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒとの間の距離を表す。
以上のようにマスク対象物位置検出部２２によって検出されたマスク対象物の位置（例えば、左角度θＬＡ及び右角度θＲＡ）は、制御部３０に送信される。
制御部３０は、例えば、プロセッサ（図示せず）、記憶部３６、メモリ３７を備えるＥＣＵ（Electronic Control Unit）である。ＥＣＵは、例えば、灯具制御ＥＣＵである。
プロセッサは、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）である。プロセッサは、１つの場合もあるし、複数の場合もある。プロセッサは、記憶部３６からメモリ３７（例えば、ＲＡＭ）に読み込まれた所定プログラム（図示せず）を実行することにより、マスク対象物位置取得部３１、ずれ量算出部３２、非照射領域設定部３３、非照射領域補正部３４、灯具ユニット制御部３５として機能する。これらの一部又は全部は、ハードウエアにより実現してもよい。
マスク対象物位置取得部３１は、マスク対象物検出センサ２０（マスク対象物位置検出部２２）から送信されるマスク対象物の位置（例えば、左角度θＬＡ及び右角度θＲＡ）を取得（受信）する。
ずれ量算出部３２は、基準スポットパターンの位置及びスクリーンＳ上の仮想対向車Ｖ０のヘッドランプに対応するスポットパターンの位置に基づいて、左基準スポットパターンＬＰ２に対する左スポットパターンＬＰ１のずれ量及び右基準スポットパターンＲＰ２に対する右スポットパターンＲＰ１のずれ量を算出する。
例えば、図２に示すように、自車Ｖの前方に配置されたスクリーンＳ上に、仮想対向車Ｖ０のヘッドランプに対応する左スポットパターンＬＰ１、右スポットパターンＲＰ１が形成されているとする。図２中、左基準スポットパターンＬＰ２は、光軸が設計上の光軸ＡＸ４０Ｌに一致した状態で自車Ｖに取り付けられた左灯具ユニット４０Ｌから照射される光によりスクリーンＳ上に形成される光点である。
同様に、右基準スポットパターンＲＰ２は、光軸が設計上の光軸ＡＸ４０Ｒに一致した状態で自車Ｖに取り付けられた右灯具ユニット４０Ｒから照射される光によりスクリーンＳ上に形成される光点である。図２中、左角度θＬＢ、右角度θＲＢが、左基準スポットパターンＬＰ２、右基準スポットパターンＲＰ２の位置である。左基準スポットパターンＬＰ２、右基準スポットパターンＲＰ２の位置（左角度θＬＢ、右角度θＲＢ）は、記憶部３６（基準スポットパターン位置記憶部３６ａ）に予め記憶されている。
図２中、角度θＬＤが、左基準スポットパターンＬＰ２に対する左スポットパターンＬＰ１のずれ量である。このずれ量（角度θＬＤ）は、次の式１～式６により算出することができる。図３は、式１～式６、式７～式１２の各要素等を図示した概略図である。図３中、符号ＡＸ４０Ｌは、左灯具ユニット４０Ｌの設計上の光軸を表す。同様に、符号ＡＸ４０Ｒは、右灯具ユニット４０Ｒの設計上の光軸を表す。左灯具ユニット４０Ｌの設計上の光軸ＡＸ４０Ｌ（及び右灯具ユニット４０Ｒの設計上の光軸ＡＸ４０Ｒ）とカメラ２１の光軸ＡＸ２１は、互いに平行である。
LTB = (VL+CL) × tan(θLB) ・・・（式１）
但し、ＬＴＢは、カメラ２１の光軸ＡＸ２１から左スポットパターンＬＰ１までの距離である。ＶＬは、灯具ユニット４０Ｌ、４０ＲとスクリーンＳとの間の距離である。ＣＬは、灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒとマスク対象物検出センサ２０（カメラ２１）との間の距離である。
(LTD+LTB)/(VL+CL) = tan(θLA) ・・・（式２）
但し、ＬＴＤは、左スポットパターンＬＰ１と左基準スポットパターンＬＰ２との間の距離である。
LTD+LTB = (VL+CL) × tan(θLA) ・・・（式３）
LTD = (VL+CL) × tan(θLA) - LTB ・・・（式４）
LTD = (VL+CL) × ( tan(θLA) - tan(θLB) ) ・・・（式５）
θLD = arctan( LTD / VL ) ・・・（式６）
図２中、角度θＲＤが、右基準スポットパターンＲＰ２に対する右スポットパターンＲＰ１のずれ量である。このずれ量（角度θＲＤ）は、次の式７～式１２により算出することができる。
RTB = (VL+CL) × tan(θRB) ・・・（式７）
但し、ＲＴＢは、カメラ２１の光軸ＡＸ２１から右スポットパターンＲＰ１までの距離である。
(RTD+RTB)/(VL+CL) = tan(θRA) ・・・（式８）
但し、ＲＴＤは、右スポットパターンＲＰ１と右基準スポットパターンＲＰ２との間の距離である。
RTD+RTB = (VL+CL) × tan(θRA) ・・・（式９）
RTD = (VL+CL) × tan(θRA) - RTB ・・・（式１０）
RTD = (VL+CL) × ( tan(θRA) - tan(θRB) ) ・・・（式１１）
θRD = arctan( RTD / VL ) ・・・（式１２）
以上のようにずれ量算出部３２によって算出された左基準スポットパターンＬＰ２に対する左スポットパターンＬＰ１のずれ量（角度θＬＤ）及び右基準スポットパターンＲＰ２に対する右スポットパターンＲＰ１のずれ量（角度θＲＤ）は、補正値として記憶部３６（ずれ量記憶部３６ｂ）に記憶される。
非照射領域設定部３３は、マスク対象物位置検出部２２によって検出されたマスク対象物の位置に基づいて、当該マスク対象物を照射しない非照射領域を設定する。非照射領域は、照射領域と比べ暗い領域（減光された領域又は消灯された領域）である。
例えば、図４（ａ）に示すように、マスク対象物（対向車Ｏｂ）が検出されたとする。この場合、非照射領域設定部３３は、非照射領域として、縦方向（鉛直方向）に延びる２本の明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２の位置（角度θＬＥ１、角度θＬＥ２）を設定する。図４（ａ）は、非照射領域設定部３３によって設定される明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２の位置（角度θＬＥ１、角度θＬＥ２）の例である。
ここで、左スポットパターンＬＰ１が左基準スポットパターンＬＰ２に対して角度θＬＤ（図２参照）ずれていると（すなわち、左灯具ユニット４０Ｌの光軸が設計上の光軸ＡＸ４０Ｌからずれていると）、図４（ｂ）に示すように、明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２が角度θＬＥ１＋角度θＬＤ、角度θＬＥ２＋角度θＬＤの位置に形成される。
その結果、対向車Ｏｂが照射されることになり、対向車Ｏｂに対するグレアを防止することができない。図４（ｂ）は、左スポットパターンＬＰ１が左基準スポットパターンＬＰ２に対して角度θＬＤ（図２参照）ずれている場合に形成される明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２の例である。右スポットパターンＲＰ１が右基準スポットパターンＲＰ２に対して角度θＲＤ（図２参照）ずれている（すなわち、右灯具ユニット４０Ｒの光軸が設計上の光軸ＡＸ４０Ｒからずれている）場合も同様である。
そこで、非照射領域補正部３４によって、非照射領域設定部３３によって設定された非照射領域を補正する。
非照射領域補正部３４は、記憶部３６（ずれ量記憶部３６ｂ）に記憶されたずれ量（角度θＬＤ、角度θＲＤ）に基づいて、非照射領域設定部３３によって設定された非照射領域を補正する。
具体的には、非照射領域補正部３４は、灯具ユニット４０Ｌについては、非照射領域設定部３３によって設定された２本の明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２の位置（角度θＬＥ１、角度θＬＥ２）から、記憶部３６（ずれ量記憶部３６ｂ）に記憶されたずれ量（角度θＬＤ）を減算する。灯具ユニット４０Ｒについても同様である。
これにより、図４（ｃ）に示すように、明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２が補正後の位置、すなわち、角度θＬＥ１、角度θＬＥ２の位置に形成される。その結果、対向車Ｏｂが照射されないことになり、対向車Ｏｂに対するグレアを防止することができる。
灯具ユニット制御部３５は、非照射領域以外の領域を照射するように灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒを制御する。具体的には、灯具ユニット制御部３５は、非照射領域補正部３４による補正後の非照射領域以外の領域を照射するように車両用灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒを制御する。例えば、図４（ｃ）に示すように、灯具ユニット制御部３５は、非照射領域補正部３４による補正後の位置、すなわち、角度θＬＥ１、角度θＬＥ２の位置に形成される明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２を含むＡＤＢ用配光パターンＰＡＤＢが形成されるように灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒを制御する。
図４（ｃ）は、ＡＤＢ用配光パターンＰＡＤＢの一例である。
図４（ｃ）に示すように、ＡＤＢ用配光パターンＰＡＤＢは、マスク対象物（例えば、対向車Ｏｂ）を照射しない非照射領域Ａとそれ以外の領域を照射する照射領域Ｂ、Ｃとを含み、ハイビーム領域に形成される。なお、明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２は、非照射領域Ａと照射領域Ｂ、Ｃとの境界で、縦方向（鉛直方向）に延びている。
灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒは、灯具ユニット制御部３５からの制御に従ってＡＤＢ用配光パターンＰＡＤＢを形成可能な配光可変型の灯具ユニットであればよく、その構成は、どのようなものであってもよい。
例えば、灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒは、水平方向に配置された複数光源を備えたダイレクトプロジェクション型（直射型ともいう）の灯具ユニット（ＬＥＤセグメント方式のＡＤＢ灯具ユニット）であってもよいし、マトリックス状に配置された複数光源を備えたダイレクトプロジェクション型（直射型ともいう）の灯具ユニット（ＬＥＤアレイ方式のＡＤＢ灯具ユニット）であってもよいし、ＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)方式のＡＤＢ灯具ユニットであってもよいし、ＤＭＤ（Digital Mirror Device）方式の灯具ユニットであってもよいし、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）による電子式遮光方式のＡＤＢ灯具ユニットであってもよいし、その他の構成のＡＤＢ灯具ユニットであってもよい。
記憶部３６は、例えば、フラッシュメモリ等の不揮発性の読み書き可能な記憶部である。
記憶部３６は、基準スポットパターン位置記憶部３６ａ、ずれ量記憶部３６ｂを含む。
基準スポットパターン位置記憶部３６ａには、左基準スポットパターンＬＰ２の位置（左角度θＬＢ）、右基準スポットパターンＲＰ２の位置（右角度θＲＢ）が予め記憶されている。ずれ量記憶部３６ｂには、ずれ量算出部３２によって算出されたずれ量（角度θＬＤ、角度θＲＤが）記憶される。
次に、上記構成の車両用灯具システム１０の動作例として、ずれ量算出処理について説明する。ずれ量算出処理は、左基準スポットパターンＬＰ２に対する左スポットパターンＬＰ１のずれ量（角度θＬＤ）及び右基準スポットパターンＲＰ２に対する右スポットパターンＲＰ１のずれ量（角度θＲＤ）を算出する処理である。
図５は、ずれ量算出処理のフローチャートである。
以下、前提として、図２に示すように、自車Ｖが、スクリーンＳに正対し、カメラ２１の光軸ＡＸ２１（及び自車Ｖの中心軸ＡＸＶ）がスクリーンＳに対して直交した状態で停車しているものとする。以下の処理は、例えば、車両組み立て時のエーミング工程や、車検等でマニュアルで灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒの光軸を調整した際に実行される。以下の処理は、制御部３０に電気的に接続されたテスター５０から光軸補正開始の指示を入力することにより開始される。
テスター５０から光軸補正開始の指示（例えば、補正実行コマンド）が入力されると、まず、スクリーンＳ上にスポットパターンを形成する（ステップＳ１０）。これは、灯具ユニット制御部３５が、スクリーンＳ上に、仮想対向車Ｖ０のヘッドランプに対応する左スポットパターンＬＰ１、右スポットパターンＲＰ１が形成されるように、灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒを制御することにより実現される。左スポットパターンＬＰ１及び右スポットパターンＲＰ１は、マスク対象物位置検出部２２によって位置が検出されるように、一般的な車両のヘッドランプと同様のサイズ及び明るさでスクリーンＳ上に形成される。
次に、カメラ２１により、スクリーンＳ上に形成されたスポットパターン（左スポットパターンＬＰ１及び右スポットパターンＲＰ１）を撮像する（ステップＳ１１）。
次に、マスク対象物の位置を検出する（ステップＳ１２）。これは、マスク対象物位置検出部２２が、ステップＳ１１で撮像された画像（画像データ）に対して所定画像処理を施すことにより実現される。
ここでは、マスク対象物の位置として、仮想対向車Ｖ０のヘッドランプに対応する左スポットパターンＬＰ１、右スポットパターンＲＰ１の位置（左角度θＬＡ、右角度θＲＡ。図２参照）が検出されたものとする。この検出された左スポットパターンＬＰ１、右スポットパターンＲＰ１の位置（左角度θＬＡ、右角度θＲＡ）は、制御部３０に送信される。
次に、マスク対象物位置取得部３１が、マスク対象物の位置を取得する（ステップＳ１３）。ここでは、マスク対象物の位置として、マスク対象物検出センサ２０（マスク対象物位置検出部２２）から送信される左スポットパターンＬＰ１、右スポットパターンＲＰ１の位置（左角度θＬＡ、右角度θＲＡ）が取得（受信）されたものとする。
次に、ずれ量を算出する（ステップＳ１４）。これは、ずれ量算出部３２が、基準スポットパターンの位置及びスクリーンＳ上の仮想対向車Ｖ０のヘッドランプに対応するスポットパターンの位置に基づいて、左基準スポットパターンＬＰ２に対する左スポットパターンＬＰ１のずれ量及び右基準スポットパターンＲＰ２に対する右スポットパターンＲＰ１のずれ量を算出することにより実現される。ここでは、ずれ量として、角度θＬＤ、角度θＲＤ（図２参照）が算出されたものとする。この算出されたずれ量（角度θＬＤ、角度θＲＤ）は、記憶部３６（ずれ量記憶部３６ｂ）に記憶される（ステップＳ１５）。
以上のようにして、左基準スポットパターンＬＰ２に対する左スポットパターンＬＰ１のずれ量（角度θＬＤ）及び右基準スポットパターンＲＰ２に対する右スポットパターンＲＰ１のずれ量（角度θＲＤ）が算出される。
次に、上記構成の車両用灯具システム１０の動作例として、ＡＤＢ用配光パターン形成処理について説明する。
図６は、ＡＤＢ用配光パターン形成処理のフローチャートである。以下、代表して、左灯具ユニット４０ＬのＡＤＢ用配光パターン形成処理について説明する。右灯具ユニット４０ＲのＡＤＢ用配光パターン形成処理については同様であるため説明を省略する。
以下、前提として、図２に示すように、左スポットパターンＬＰ１は、左基準スポットパターンＬＰ２に対して角度θＬＤずれている（すなわち、左灯具ユニット４０Ｌの光軸は設計上の光軸ＡＸ４０Ｌからずれている）ものとする。また、記憶部３６（ずれ量記憶部３６ｂ）には、ずれ量（角度θＬＤ）が予め記憶されているものとする。以下の処理は、自車Ｖが走行中に実行される。なお、以下の処理においては、テスター５０が制御部３０に電気的に接続されていないため、光軸補正開始の指示が入力されることはない。
まず、カメラ２１により、自車Ｖの前方を撮像する（ステップＳ２０）。
次に、マスク対象物の位置を検出する（ステップＳ２１）。これは、マスク対象物位置検出部２２が、ステップＳ２０で撮像された画像（画像データ）に基づいて（当該画像に対して所定画像処理を施すことにより）、自車Ｖの前方に存在するマスク対象物の位置sを検出することにより実現される。ここでは、マスク対象物の位置として、対向車Ｏｂのヘッドランプの位置（左角度及び右角度）が検出されたものとする。この検出された対向車Ｏｂのヘッドランプの位置（左角度及び右角度）は、制御部３０に送信される。
次に、マスク対象物位置取得部３１が、マスク対象物の位置を取得する（ステップＳ２２）。ここでは、マスク対象物の位置として、マスク対象物検出センサ２０（マスク対象物位置検出部２２）から送信される対向車Ｏｂのヘッドランプの位置が取得（受信）されたものとする。
次に、非照射領域を設定する（ステップＳ２３）。これは、非照射領域設定部３３が、ステップＳ２２で取得されたマスク対象物の位置（対向車Ｏｂのヘッドランプの位置）に基づいて、当該マスク対象物を照射しない非照射領域を設定することにより実現される。ここでは、図４（ａ）に示すように、非照射領域として、縦方向（鉛直方向）に延びる２本の明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２の位置（角度θＬＥ１、角度θＬＥ２）が設定されたものする。
ここで、左スポットパターンＬＰ１が左基準スポットパターンＬＰ２に対して角度θＬＤ（図２参照）ずれていると（すなわち、左灯具ユニット４０Ｌの光軸が設計上の光軸ＡＸ４０Ｌからずれていると）、図４（ｂ）に示すように、明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２が角度θＬＥ１＋角度θＬＤ、角度θＬＥ２＋角度θＬＤの位置に形成される。その結果、対向車Ｏｂが照射されることになり、対向車Ｏｂに対するグレアを防止することができない。
そこで、ステップＳ２３で設定された非照射領域を補正する（ステップＳ２４）。これは、非照射領域補正部３４が、記憶部３６（ずれ量記憶部３６ｂ）に記憶されたずれ量（角度θＬＤ、角度θＲＤ）に基づいて、非照射領域設定部３３によって設定された非照射領域を補正することにより実現される。具体的には、非照射領域補正部３４は、非照射領域設定部３３によって設定された２本の明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２の位置（角度θＬＥ１、角度θＬＥ２）から、記憶部３６（ずれ量記憶部３６ｂ）に記憶されたずれ量（角度θＬＤ）を減算する。
次に、ステップＳ２４での補正後の非照射領域以外の領域を照射するように灯具ユニット４０Ｌを制御する（ステップＳ２５）。例えば、図４（ｃ）に示すように、灯具ユニット制御部３５は、ステップＳ２４での補正後の位置、すなわち、角度θＬＥ１、角度θＬＥ２の位置に形成される明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２を含むＡＤＢ用配光パターンＰＡＤＢが形成されるように灯具ユニット４０Ｌを制御する。
これにより、灯具ユニット４０Ｌは、灯具ユニット制御部３５からの制御に従って、ステップＳ２４での補正後の位置、すなわち、角度θＬＥ１、角度θＬＥ２の位置に形成される明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２を含むＡＤＢ用配光パターンＰＡＤＢを形成する。
以上のように非照射領域（明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２の位置）を補正することにより、図４（ｃ）に示すように、明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２は、ステップＳ２４での補正後の位置、すなわち、角度θＬＥ１、角度θＬＥ２の位置に形成される。その結果、マスク対象物（ここでは、対向車Ｏｂ）が照射されないことになり、マスク対象物（ここでは、対向車Ｏｂ）に対するグレアを防止することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、車両用灯具ユニットとは別の専用の光源ユニットを用意することなく、車両用灯具ユニット（灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒ）の光軸のずれ量を算出することができる。
これは、専用の光源ユニットではなく、車両用灯具ユニットが照射するスポットパターン（左スポットパターンＬＰ１、右スポットパターンＲＰ１）を用いて車両用灯具ユニットの光軸のずれ量（角度θＬＤ、角度θＲＤ）を算出することによるものである。
また、本実施形態によれば、車両用灯具ユニット（灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒ）の取り付け誤差等に起因して車両用灯具ユニット（灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒ）の光軸がずれたとしても、マスク対象物に対するグレアを防止することができる。
これは、ずれ量記憶部に記憶されたずれ量に基づいて、非照射領域が補正されることによるものである。
また、本実施形態によれば、次の利点がある。
図７は、マスクマージンＭ１、Ｍ２の一例である。
すなわち、一般的に、非照射領域Ａの幅（水平方向の幅）は、ヘッドランプ（例えば、灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒ）の取り付け誤差等に起因して光軸がずれたとしても、マスク対象物を照射しないように、マスクマージンＭ１、Ｍ２（図７参照）を考慮して広めに定められる。そのため、ヘッドランプ（例えば、灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒ）の取り付け誤差等に起因して光軸がずれたとしても、マスク対象物（例えば、対向車Ｏｂ）に対するグレアを防止することができる。しかしながら、非照射領域Ａの幅（水平方向の幅）が拡がる分、照射領域Ｂ、Ｃの幅（水平方向の幅）が減少する。その結果、前方の視認性が低下する。
これに対して、本実施形態では、ヘッドランプ（例えば、灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒ）の取り付け誤差等に起因して光軸がずれたとしても、非照射領域（明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２の位置）を補正することにより、図４（ｃ）に示すように、明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２は、ステップＳ２４での補正後の位置、すなわち、角度θＬＥ１、角度θＬＥ２の位置に形成される。その結果、ヘッドランプ（例えば、灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒ）の取り付け誤差等に起因して光軸がずれたとしても、マスク対象物（例えば、対向車Ｏｂ）が照射されないことになり、マスク対象物（例えば、対向車Ｏｂ）に対するグレアを防止することができる。また、非照射領域Ａの幅（水平方向の幅）を狭くできる分、照射領域Ｂ、Ｃの幅（水平方向の幅）が増加する。その結果、前方の視認性が向上する。
以上のように、本実施形態によれば、カメラ２１の設置方向と灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒの照射方向のズレ量を低減し照射範囲の精度を向上させ、周囲に幻惑を与えずに自車Ｖの前方の視認性を向上することができる。
また、本実施形態によれば、周囲の交通環境に応じて車両用灯具ユニット（灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒ）の照射制御を行うＡＤＢ灯具システムが元々備えている、部分的な点灯／遮光の制御（照射制御）を行う機能及びマスク対象物検出センサ２０（照射制御用センサ）の基本機能である対向車検出機能を用いることにより、ＡＤＢ灯具システムを実現するための構成（主に、マスク対象物検出センサ２０、制御部３０、灯具ユニット４０Ｌ、４０Ｒ）以外の新たな装置を追加することなくずれ量を算出することができる。また、このずれ量に基づいて、非照射領域を補正することができる。
次に、変形例について説明する。
上記実施形態では、記憶部３６（ずれ量記憶部３６ｂ）に記憶されたずれ量（角度θＬＤ、角度θＲＤ）に基づいて、非照射領域設定部３３によって設定された非照射領域を補正する非照射領域補正部３４を用いる例について説明したが、これに限らない。例えば、図８に示すように、照射・非照射領域補正部３４Ａを用いてもよい。図８は、車両用灯具システム１０（変形例）の概略構成図である。照射・非照射領域補正部３４Ａは、記憶部３６（ずれ量記憶部３６ｂ）に記憶されたずれ量（角度θＬＤ、角度θＲＤ）に基づいて、照射領域及び非照射領域を補正する。
本変形例のずれ量算出処理は、上記実施形態と同様である（図５参照）。
次に、本変形例の車両用灯具システム１０の動作例として、ＡＤＢ用配光パターン形成処理について説明する。
図９は、変形例のＡＤＢ用配光パターン形成処理のフローチャートである。図１０（ａ）は左スポットパターンＬＰ１が左基準スポットパターンＬＰ２に対して角度θＬＤ（図２参照）ずれている場合に形成されるＡＤＢ用配光パターンＰＡＤＢ（明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２）の例、図１０（ｂ）は補正後のＡＤＢ用配光パターンＰＡＤＢ（明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２）の一例である。図９は、図６中のステップＳ２４、Ｓ２５をステップＳ２４Ａ、ステップＳ２５Ａに置き換えたものに相当する。以下、相違点であるステップＳ２４Ａ、ステップＳ２５Ａについて説明する。
ステップＳ２４Ａでは、照射領域及びステップＳ２３で設定された非照射領域を補正する。これは照射・非照射領域補正部３４Ａが、記憶部３６（ずれ量記憶部３６ｂ）に記憶されたずれ量（角度θＬＤ、角度θＲＤ）に基づいて、照射領域及び非照射領域設定部３３によって設定された非照射領域を補正することにより実現される。例えば、照射・非照射領域補正部３４Ａは、照射領域（図１０（ａ）中、符号Ｂ、Ｃ参照）が形成される位置及び非照射領域（図１０（ａ）中、符号Ａ参照）が形成される位置を、記憶部３６（ずれ量記憶部３６ｂ）に記憶されたずれ量分（例えば、角度θＬＤ分）左（又は右）の方向へずらす。
次に、ステップＳ２５Ａでは、ステップＳ２４Ａでの補正後の非照射領域（図１０（ｂ）中、符号Ａ参照）以外の補正後の照射領域（図１０（ｂ）中、符号Ｂ、Ｃ参照）を照射するように灯具ユニット４０Ｌを制御する。
これにより、灯具ユニット４０Ｌは、灯具ユニット制御部３５からの制御に従って、ステップＳ２４Ａでの補正後の非照射領域（図１０（ｂ）中、符号Ａ参照）以外の補正後の照射領域（図１０（ｂ）中、符号Ｂ、Ｃ参照）を照射する。すなわち、記憶部３６（ずれ量記憶部３６ｂ）に記憶されたずれ量分（例えば、角度θＬＤ分）左（又は右）の方向へずれた位置に、照射領域（図１０（ｂ）中、符号Ｂ、Ｃ参照）及び非照射領域（図１０（ｂ）中、符号Ａ参照）を含むＡＤＢ用配光パターンＰＡＤＢを形成する。
以上のように照射領域及びステップＳ２３で設定された非照射領域を補正することにより、図１０（ｂ）に示すように、非照射領域Ａ（明暗境界線ＣＬ１、ＣＬ２）は、ステップＳ２４Ａでの補正後の位置に形成される。その結果、マスク対象物（ここでは、対向車Ｏｂ）が照射されないことになり、マスク対象物（ここでは、対向車Ｏｂ）に対するグレアを防止することができる。
本変形例によっても、上記実施形態と同様の効果を奏することができる。
上記各実施形態で示した各数値は全て例示であり、これと異なる適宜の数値を用いることができるのは無論である。
上記各実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。上記各実施形態の記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。
１０…車両用灯具システム、２０…マスク対象物検出センサ、２１…カメラ、２２…マスク対象物位置検出部、３０…制御部、３１…マスク対象物位置取得部、３２…ずれ量算出部、３３…非照射領域設定部、３４…非照射領域補正部、３５…灯具ユニット制御部、３６…記憶部、３６ａ…基準スポットパターン位置記憶部、３６ｂ…ずれ量記憶部、３７…メモリ、４０Ｌ…左灯具ユニット、４０Ｒ…右灯具ユニット、５０…テスター、Ａ…非照射領域、Ｂ、Ｃ…照射領域、ＣＬ１、ＣＬ２…明暗境界線、ＬＰ１…左スポットパターン、ＬＰ２…左基準スポットパターン、Ｍ１、Ｍ２…マスクマージン、Ｏｂ…対向車、ＰＡＤＢ…ＡＤＢ用配光パターン、ＲＰ１…右スポットパターン、ＲＰ２…右基準スポットパターン、Ｓ…スクリーン、Ｖ…自車、Ｖ０…仮想対向車

Claims (4)

  1. 車両の前方に配置されたスクリーン上に仮想対向車のヘッドランプに対応する左スポットパターン、右スポットパターンを形成可能な車両用灯具ユニットと、
    前記車両の前方を撮像するカメラと、前記カメラにより撮像された画像に基づいて、前記車両の前方に存在するマスク対象物の位置として少なくとも対向車のヘッドランプの位置を検出するマスク対象物位置検出部と、を含むマスク対象物検出センサと、
    前記マスク対象物の位置に基づいて、前記マスク対象物を照射しない非照射領域を設定する非照射領域設定部と、
    前記非照射領域以外の照射領域を照射するように前記車両用灯具ユニットを制御する灯具ユニット制御部と、を備えた車両用灯具システムであって、
    光軸が設計上の光軸に一致した状態で前記車両に取り付けられた前記車両用灯具ユニットから照射される光により前記スクリーン上に形成される左基準スポットパターン、右基準スポットパターンの位置が予め記憶された基準スポットパターン位置記憶部と、
    ずれ量を算出するずれ量算出部と、
    前記ずれ量を記憶するずれ量記憶部と、を備え、
    前記左スポットパターン、右スポットパターンは前記マスク対象物位置検出部により位置が検出可能なサイズおよび明るさで構成されており、
    光軸補正開始の指示が入力された場合、
    前記灯具ユニット制御部は、前記スクリーン上に仮想対向車のヘッドランプに対応する前記左スポットパターン、右スポットパターンが形成されるように前記車両用灯具ユニットを制御し、
    前記カメラは、前記スクリーン上の仮想対向車のヘッドランプに対応する前記左スポットパターン、右スポットパターンを含む画像を撮像し、
    前記マスク対象物位置検出部は、前記スクリーン上の仮想対向車のヘッドランプに対応する前記左スポットパターン、右スポットパターンを含む画像に基づいて、前記スクリーン上の仮想対向車のヘッドランプに対応する前記左スポットパターン、右スポットパターンの位置を検出し、
    前記ずれ量算出部は、前記左基準スポットパターン、右基準スポットパターンの位置及び前記スクリーン上の仮想対向車のヘッドランプに対応する前記左スポットパターン、右スポットパターンの位置に基づいて、前記左基準スポットパターン、右基準スポットパターンに対する前記仮想対向車のヘッドランプに対応する前記左スポットパターン、右スポットパターンのずれ量を算出する車両用灯具システム。
  2. 前記照射領域及び前記非照射領域を補正する照射・非照射領域補正部をさらに備え、
    前記光軸補正開始の指示が入力されない場合、
    前記カメラは、前記車両の前方を撮像し、
    前記マスク対象物位置検出部は、前記カメラにより撮像された画像に基づいて、前記車両の前方に存在するマスク対象物の位置を検出し、
    前記非照射領域設定部は、前記マスク対象物の位置に基づいて、前記マスク対象物を照射しない非照射領域を設定し、
    前記照射・非照射領域補正部は、前記ずれ量記憶部に記憶された前記ずれ量に基づいて、前記照射領域及び前記非照射領域を補正し、
    前記灯具ユニット制御部は、前記補正後の非照射領域以外の前記補正後の照射領域を照射するように前記車両用灯具ユニットを制御する請求項１に記載の車両用灯具システム。
  3. 請求項１に記載の車両用灯具システムの制御方法であって、
    車両の前方に配置されたスクリーン上に仮想対向車のヘッドランプに対応する左スポットパターン、右スポットパターンが形成されるように、前記車両に取り付けられた車両用灯具ユニットを制御するステップと、
    前記スクリーン上の仮想対向車のヘッドランプに対応する前記左スポットパターン、右スポットパターンの位置を検出するステップと、
    予め記憶された左基準スポットパターン、右基準スポットパターンの位置及び前記スクリーン上の仮想対向車のヘッドランプに対応する左スポットパターン、右スポットパターンの位置に基づいて、前記左基準スポットパターン、右基準スポットパターンに対する前記仮想対向車のヘッドランプに対応する前記左スポットパターン、右スポットパターンのずれ量を算出するステップと、
    前記ずれ量を記憶するステップと、を備える車両用灯具ユニット制御方法。
  4. 前記車両の前方に存在するマスク対象物を検出するステップと、
    前記マスク対象物を照射しない非照射領域を設定するステップと、
    前記記憶された前記ずれ量に基づいて、前記非照射領域及び当該非照射領域以外の照射領域を補正するステップと、
    前記補正後の非照射領域以外の前記補正後の照射領域を照射するように前記車両用灯具ユニットを制御するステップと、を含む請求項３に記載の車両用灯具ユニット制御方法。
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