WO2024127919A1 - 車両用灯具および車両用灯具システム - Google Patents

車両用灯具および車両用灯具システム Download PDF

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WO2024127919A1
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拓弥 片岡
大樹 角谷
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Koito Manufacturing Co Ltd
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Definitions

  • This disclosure relates to a vehicle lamp and a vehicle lamp system including the vehicle lamp.
  • Patent Document 1 discloses a vehicle lighting system that performs ADB (Adaptive Driving Beam) control, which dynamically controls the high beam light distribution pattern based on the conditions around the vehicle.
  • ADB Adaptive Driving Beam
  • images obtained from an imaging device that captures the area in front of the vehicle are processed to detect vehicles that are captured in the image, and a light distribution pattern is formed so that a shaded area is formed at the position where the detected vehicle is located.
  • the inventors of the present application therefore investigated a vehicle lighting system for motorcycles that performs ADB control suitable for motorcycles with reduced processing load, detecting vehicles from light points in an image obtained from an imaging device and determining a light distribution pattern.
  • the light points contained in the image obtained from the imaging device include spontaneous light emitted from the headlamps of oncoming vehicles and the rear lamps of the vehicle in front, as well as light emitted from the headlamps of the vehicle itself and reflected from reflective objects such as signs. Therefore, if a light distribution pattern is determined based on the light points contained in an image, there is a possibility that a so-called light flickering phenomenon will occur, in which light is repeatedly emitted and not emitted to reflective objects.
  • the present disclosure aims to suppress the light flickering phenomenon in ADB control in vehicle lighting fixtures and vehicle lighting systems mounted on vehicles that travel around corners by tilting the body in the direction of the turn.
  • a vehicle lamp includes: A vehicle lamp mounted on a vehicle that travels around corners by leaning the vehicle body in the direction of the turn, A light distribution determination unit that determines a light distribution pattern based on a bank angle of the vehicle body and light points included in an image captured around the vehicle; a light source unit in which an illuminable area is divided into a plurality of areas and the illumination state of each area can be controlled independently; a lighting control unit that controls the light source unit to form the light distribution pattern, When the illumination state of the specific area changes a predetermined number of times or more within a predetermined time, the illumination state of the specific area is fixed.
  • the light flickering phenomenon caused by ADB control can be suppressed in vehicle lighting fixtures and vehicle lighting systems mounted on vehicles that travel around corners by tilting the vehicle body in the direction of the turn.
  • FIG. 1 is a perspective view illustrating a motorcycle equipped with a headlamp according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle lighting system.
  • 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a high beam lamp unit.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a configuration of a light source unit included in the high beam lamp unit of FIG. 3 .
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a high beam light distribution pattern when traveling straight.
  • FIG. 13 is a diagram for explaining a high beam light distribution pattern during cornering.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an image captured in front of the vehicle.
  • 8 is a diagram illustrating a binarized image generated by binarizing the image in FIG. 7 .
  • FIG. 1 is a block diagram of a vehicle lighting system.
  • 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a high beam lamp unit.
  • FIG. 4 is a perspective view illustrating a configuration
  • FIG. 9 is a diagram for explaining a high beam light distribution pattern determined based on the binarized image of FIG. 8 .
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a binary image generated by binarizing an image captured in front of the vehicle on which the high beam light distribution pattern of FIG. 9 is formed.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining a high beam light distribution pattern determined based on the binarized image of FIG. 10 .
  • FIG. 11 is a diagram illustrating an example of on/off state information of a light source of a high beam lamp unit.
  • FIG. FIG. 11 is a block diagram showing another example of the configuration of a vehicle lighting system.
  • FIG. 11 is a block diagram showing another example of the configuration of a vehicle lighting system.
  • arrow U indicates the upward direction of the illustrated structure.
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  • FIG. 1 shows a motorcycle 1 in this embodiment.
  • Motorcycle 1 travels along corners (curves) on a road by leaning the body in the direction of the turn.
  • the motorcycle 1 is equipped with a headlamp 10.
  • the headlamp 10 is mounted on the front of the vehicle and is a lamp capable of illuminating the area ahead of the vehicle.
  • the headlamp 10 is equipped with a low beam lamp unit 11 and a high beam lamp unit 12.
  • the headlamp 10 is an example of a vehicle lamp.
  • FIG. 2 is a block diagram of a vehicle lighting system 20 mounted on a motorcycle 1.
  • the vehicle lighting system 20 includes a headlamp 10 and a speed sensor 21.
  • the vehicle lighting system 20 may also be provided with sensors other than the speed sensor 21 that detect the state of the vehicle.
  • the headlamp 10 includes a bank angle sensor 13, an imaging device 14, a light distribution determination unit 15, and an illumination control unit 16.
  • the bank angle sensor 13 is a sensor capable of detecting the angle of inclination (so-called bank angle) when the body of the motorcycle 1 inclines (banks) to the left or right with respect to a vertical line.
  • the bank angle sensor 13 is composed of, for example, a gyro sensor.
  • the imaging device 14 is configured to capture an image of the area in front of the vehicle.
  • the imaging device 14 is sensitive to the visible light range, and captures light that is irradiated from the headlamps 10 and reflected by objects in front of the vehicle, or light that is spontaneously emitted from objects in front of the vehicle.
  • the imaging device 14 is, for example, a camera.
  • the light distribution determination unit 15 is configured to determine the light distribution pattern of the headlamp 10 based on the bank angle of the vehicle body and light points included in an image captured in front of the vehicle. Specifically, the bank angle sensor 13, the imaging device 14, and the speed sensor 21 are connected to the light distribution determination unit 15. The light distribution determination unit 15 determines the light distribution pattern based on the information output from the bank angle sensor 13, the imaging device 14, and the speed sensor 21. The light distribution determination unit 15 determines and updates the light distribution pattern at a predetermined interval. For example, the light distribution determination unit 15 determines and updates the light distribution pattern 60 times per second.
  • the light distribution determination unit 15 can be realized by a general-purpose memory and a general-purpose microprocessor that operates in cooperation with the general-purpose memory. Examples of the general-purpose microprocessor include a CPU, an MPU, and a GPU.
  • the lighting control unit 16 controls the operation of the headlamp 10 so as to form the light distribution pattern determined by the light distribution determination unit 15. Specifically, the lighting control unit 16 is connected to the light distribution determination unit 15. The lighting control unit 16 is also connected to the low beam lamp unit 11 and the high beam lamp unit 12. The lighting control unit 16 controls the operation of the low beam lamp unit 11 and the high beam lamp unit 12 based on the light distribution pattern output by the light distribution determination unit 15.
  • FIG. 3 is a vertical cross-sectional view showing the schematic configuration of the headlamp 10.
  • the headlamp 10 includes a lamp body 17 and a transparent cover 18.
  • the lamp body 17 has an opening on the front side of the vehicle.
  • the transparent cover 18 is attached so as to cover the opening of the lamp body 17.
  • the lamp body 17 and the transparent cover 18 form a lamp chamber 19.
  • the interior of the lamp chamber 19 contains the low beam lamp unit 11, the high beam lamp unit 12, the bank angle sensor 13, the imaging device 14, the light distribution determination unit 15, and the lighting control unit 16.
  • the low beam lamp unit 11 is housed in the lamp chamber 19 of the headlamp 10, just like the high beam lamp unit 12.
  • the high beam lamp unit 12 is a so-called projector type lamp, and includes a projection lens 121, a light source unit 122, and a holder 123.
  • the holder 123 is attached to the lamp body 17 via a support member (not shown).
  • the projection lens 121 is disposed on an optical axis Ax that extends in the fore-and-aft direction of the vehicle.
  • the projection lens 121 is a plano-convex aspheric lens with a convex front surface and a flat rear surface.
  • the peripheral portion of the projection lens 121 is held on the front end side of the holder 123.
  • the projection lens 121 forms a predetermined light distribution pattern by irradiating light from the light source unit 122 forward of the lamp.
  • the light source unit 122 is held at the rear end side of the holder 123.
  • the light source unit 122 has a light source 1221 and a support plate 1222.
  • the light source 1221 is fixed to the front surface of the support plate 1222.
  • the light source 1221 is arranged to face forward in the direction of the optical axis Ax.
  • the light source 1221 is composed of a semiconductor light source such as a light emitting diode (LED), an EL element, or an LD element.
  • FIG. 4 is a perspective view showing the schematic structure of the light source unit 122.
  • the light source unit 122 has a plurality of light sources 1221.
  • the light source unit 122 has light sources 1221a to 1221g arranged in parallel in the left-right direction (direction perpendicular to the optical axis Ax) in seven horizontal columns and one vertical row.
  • the light sources 1221a to 1221g are configured as an LED array. Note that the number and arrangement of the light sources 1221 that make up the LED array are not limited to the configuration in this example.
  • Each light source 1221 is electrically connected to the lighting control unit 16.
  • the light sources 1221 are individually driven and controlled by the lighting control unit 16.
  • the lighting control unit 16 has, for example, an LDM (LED Driving Modulator) that controls the drive current supplied to the light sources 1221.
  • LDM LED Driving Modulator
  • Each light source 1221 is associated with a number of areas that form the illuminable area in front of the vehicle, and light from each light source 1221 is irradiated onto the corresponding individual area.
  • the lighting state of each area in the illuminable area can be controlled independently.
  • FIGS. 5 and 6 show the light distribution pattern formed by the headlamp 10 mounted on the motorcycle 1.
  • H-H represents the horizontal direction
  • V-V represents the vertical direction. Note that FIG. 6 shows only the high beam light distribution pattern PH.
  • Fig. 5 shows the light distribution pattern formed in front of the vehicle when the motorcycle 1 is traveling straight, that is, when the motorcycle 1 is traveling with the body perpendicular to the road surface.
  • a case where the body of the motorcycle 1 is traveling straight includes, for example, a case where the inclination of the body is within ⁇ 10 degrees of the case where the body is vertical.
  • the light distribution pattern is formed on a virtual vertical screen placed at a predetermined position in front of the vehicle, for example, 100 m in front of the vehicle.
  • the light distribution pattern includes a high beam light distribution pattern PH and a low beam light distribution pattern PL.
  • the high beam light distribution pattern PH is a light distribution pattern formed by the high beam lamp unit 12.
  • the low beam light distribution pattern PL is a light distribution pattern formed by the low beam lamp unit 11.
  • the high beam light distribution pattern PH is a light distribution pattern in which multiple vertically elongated partial patterns PHa to PHg are formed in parallel in the horizontal direction.
  • Each partial pattern PHa to PHg is formed by light emitted from light sources 1221a to 1221g.
  • Partial pattern PHa is formed by light source 1221a.
  • Partial pattern PHb is formed by light source 1221b.
  • Partial pattern PHc is formed by light source 1221c.
  • Partial pattern PHd is formed by light source 1221d.
  • Partial pattern PHe is formed by light source 1221e.
  • Partial pattern PHf is formed by light source 1221f.
  • Partial pattern PHg is formed by light source 1221g.
  • the high beam light distribution pattern PH is formed as a high beam light distribution pattern of different types depending on the situation of the vehicle itself and the vehicle ahead (oncoming vehicles or vehicles ahead) traveling in front of the vehicle, by combining the formation and non-formation of each partial pattern PHa to PHg.
  • the light distribution determination unit 15 detects the situation of the vehicle based on the bank angle of the vehicle body detected by the bank angle sensor 13. The light distribution determination unit 15 also detects the situation of the vehicle, including whether the vehicle is moving or stopped, based on the vehicle speed detected by the speed sensor 21. The light distribution determination unit 15 also detects the situation of the vehicle ahead, including the presence or absence and the location of the vehicle ahead, based on light points contained in the image acquired by the imaging device 14. The light distribution determination unit 15 then specifies a light blocking range to prevent light from being irradiated onto the vehicle ahead, based on the situation of the vehicle ahead and the situation of the vehicle ahead. The light distribution determination unit 15 determines the high beam light distribution pattern PH so that the light blocking range is not irradiated.
  • the light distribution determination unit 15 defines a light blocking range A ( Figure 5) to prevent light from being irradiated onto the oncoming vehicle 30.
  • the light distribution determination unit 15 determines a high beam light distribution pattern PH in which part of the partial pattern is made a non-illuminated area so that light is not irradiated onto the light blocking range A.
  • the light distribution determination unit 15 determines a high beam light distribution pattern PH in which partial patterns PHf and PHg corresponding to the area where the oncoming vehicle 30 is present are set as non-illuminated areas.
  • the "non-illuminated area” may include an area where light is irradiated at a low illuminance so as not to cause glare to the driver of the oncoming vehicle.
  • the light distribution determination unit 15 determines a high beam light distribution pattern PH in which partial patterns PHe and PHf corresponding to the area where the oncoming vehicle 30 is present are set as non-illuminated areas.
  • the lighting control unit 16 individually controls the turning on and off of each light source 1221 based on the high beam light distribution pattern PH determined by the light distribution determination unit 15. Specifically, the lighting control unit 16 turns on the light sources 1221 corresponding to the partial pattern that is the illuminated area, and turns off or low illuminance the light sources 1221 corresponding to the partial pattern that is the non-illuminated area. For example, when the dimming method of the light source is analog dimming, the lighting control unit 16 adjusts the DC level of the drive current flowing to the light source 1221. For example, when the dimming method of the light source is PWM (Puse Width Modulation) dimming, the lighting control unit 16 switches the current flowing to the light source 1221 and adjusts the ratio of the on period to adjust the average level of the drive current.
  • PWM Puluse Width Modulation
  • the lighting control unit 16 turns off the light sources 1221f and 1221g corresponding to the partial patterns PHf and PHg, and turns on the remaining light sources 1221a to 1221e.
  • the lighting control unit 16 turns off the light sources 1221e and 1221f corresponding to the partial patterns PHe and PHf, and turns on the remaining light sources 1221a to 1221d and 1221g.
  • motorcycle 1 tilts its body as it goes around corners, so the image captured by imaging device 14 is tilted when going around corners compared to when going straight.
  • the area to be shaded moves significantly in the image, so it is necessary to continuously identify the area to be shaded from the tilted image, which places a high processing load on the vehicle lighting system.
  • the light distribution determination unit 15 detects a forward vehicle based on light points contained in an image as described above, and therefore can perform ADB control suitable for motorcycles with reduced processing load.
  • the light distribution determination unit 15 determines a high beam light distribution pattern PH1 with partial patterns PHa to PHg as the illumination area so that the entire illumination area in front of the vehicle is illuminated.
  • the lighting control unit 16 drives and controls the light source unit 122 so that light sources 1221a to 1221g are turned on based on the determined high beam light distribution pattern PH1.
  • the light distribution determination unit 15 detects a vehicle ahead based on an image of the area ahead of the vehicle on which the high beam light distribution pattern PH1 is formed, captured by the imaging device 14. Specifically, the light distribution determination unit 15 generates a binary image in which the luminance value of each pixel in the image is binarized using a predetermined luminance threshold. The light distribution determination unit 15 then detects predetermined high luminance pixels included in the binary image as light points. In other words, a light point is a collection of one or more high luminance pixels.
  • the threshold is appropriately set to a luminance value that allows light from, for example, the headlights of an oncoming vehicle or the rear lights of a leading vehicle to be detected.
  • FIG. 7 shows an image captured by the imaging device 14.
  • an oncoming vehicle 31 a leading vehicle 32, and a road sign 33 are present in the area ahead of the vehicle.
  • the headlights of the oncoming vehicle 31 and the rear lights of the leading vehicle 32 are self-luminous objects and are captured as high-luminance objects.
  • the road sign 33 is a light-reflecting object and is captured as a high-luminance object.
  • the road sign 33 is an example of a light-reflecting object.
  • other light-reflecting objects include delineators, signboards, and objects with retroreflective surfaces in parts visible from the vehicle.
  • FIG. 8 is a binary image generated from FIG. 7.
  • high-luminance pixel 41 corresponding to the headlamp of oncoming vehicle 31 high-luminance pixel 42 corresponding to the rear lamp of leading vehicle 32, and high-luminance pixel 43 corresponding to road sign 33 are detected as light points.
  • the light distribution determination unit 15 defines the area in front of the vehicle that overlaps with the identified high-luminance pixel as a light-blocking range so that light is not irradiated onto the area in front of the vehicle that overlaps with the high-luminance pixel detected as a light spot, and determines the high beam light distribution pattern PH2 so that the light-blocking range is not irradiated.
  • a high beam light distribution pattern PH2 is determined in which partial patterns PHa, PHd, PHf, and PHg corresponding to the areas where an oncoming vehicle 31, a leading vehicle 32, and a road sign 33 are present are set as non-illuminated areas.
  • the lighting control unit 16 turns on light sources 1221b, 1221c, and 1221e and turns off light sources 1221a, 1221d, 1221f, and 1221g.
  • the light distribution determination unit 15 detects a vehicle ahead based on an image of the area in front of the vehicle on which the high beam light distribution pattern PH2 is formed, captured by the imaging device 14.
  • FIG. 10 is a binary image generated by binarizing an image captured of the area ahead of the vehicle on which the high beam light distribution pattern PH2 shown in FIG. 9 is formed.
  • high-luminance pixel 41 corresponding to the headlamp of oncoming vehicle 31 and high-luminance pixel 42 corresponding to the rear lamp of leading vehicle 32 are detected as light points.
  • the light distribution determination unit 15 defines the area in front of the vehicle that overlaps with the high-luminance pixels detected as light points as a light-blocking area, and determines a high-beam light distribution pattern PH3 so that the light-blocking area is not illuminated. Specifically, as shown in FIG. 11, a high-beam light distribution pattern PH3 is determined in which partial patterns PHd, PHf, and PHg corresponding to the area where an oncoming vehicle 31 and a leading vehicle 32 exist are determined as non-illuminated areas.
  • the lighting control unit 16 turns on light sources 1221a, 1221b, 1221c, and 1221e and turns off light sources 1221d, 1221f, and 1221g based on the determined high-beam light distribution pattern PH3.
  • the headlamp 10 is configured so that the illumination state of a specific area in the illuminable area in front of the vehicle is fixed when the illumination state of the specific area changes a predetermined number of times or more within a predetermined time.
  • the light distribution determination unit 15 controls the lighting control unit 16 to fix the state of the light source unit 122 that illuminates the specific area when the state of the light source unit 122 that illuminates the specific area changes a predetermined number of times or more within a predetermined time.
  • the lighting control unit 16 is configured to output the state of the light source unit 122 of the high beam lamp unit 12 to the light distribution determination unit 15.
  • the lighting control unit 16 controls the operation of the light source unit 122 of the high beam lamp unit 12 each time the light distribution pattern is updated by the light distribution determination unit 15, and also outputs the state of the light source unit 122 to the light distribution determination unit 15.
  • the light distribution determination unit 15 controls the lighting control unit 16 to fix the changing state of the light source unit 122 when the state of the light source unit 122 has changed at least two times in succession based on the state of the light source unit 122 output from the lighting control unit 16.
  • the lighting control unit 16 controls the on/off state of each light source 1221 of the light source unit 122 each time the light distribution pattern is updated, and outputs the on/off state of each light source 1221 to the light distribution determination unit 15.
  • the light distribution determination unit 15 controls the lighting control unit 16 to fix the on/off state of a light source 1221 whose on/off state output from the lighting control unit 16 has changed at least two consecutive times. Here, it is counted that the on/off state has changed once when the light source 1221 changes from a lighting state to an off state, or that the on/off state has changed once when the light source 1221 changes from an off state to a lighting state.
  • FIG. 12 shows data on the on/off state of each of the light sources 1221a to 1221g, which is output from the lighting control unit 16 at a predetermined reception interval (frame rate) and acquired by the light distribution determination unit 15.
  • ON means that the light source 1221 is in a lighting state.
  • OFF means that the light source 1221 is in an off state.
  • the light distribution determination unit 15 determines whether the on/off state of the light source 1221 changes from ON to OFF, OFF to ON, and ON to OFF three times in succession over four frames, for example.
  • the time it takes for four frames of data to be acquired is an example of a predetermined time during which the state of the light source unit changes. Three times is an example of a predetermined number of times during which the state of the light source unit changes.
  • the light distribution determination unit 15 represents the on/off state of each light source 1221 during four frames as a 1-byte variable and stores it in memory as a bit flag, and when the stored bit flag indicates a specific value, it determines that the on/off state of the light source 1221 corresponding to that bit flag is changing continuously.
  • the specific value is appropriately set, for example, to the value indicated by the bit flag output when the on/off state of the light source 1221 is changing continuously.
  • the determination of whether the light is on or off may be performed every four frames (e.g., between frames 1 and 4, between frames 5 and 8, etc.). Alternatively, the determination of whether the light is on or off may be performed every frame for the four most recent frames (e.g., between frames 1 and 4, between frames 2 and 5, etc.).
  • the lighting state of light source 1221a is ON in the first frame, OFF in the second frame, ON in the third frame, and OFF in the fourth frame.
  • the lighting states of light sources 1221b and 1221c are ON from the first frame to the fourth frame.
  • the lighting states of light sources 1221d, 1221e, and 1221f are OFF from the first frame to the fourth frame.
  • the light distribution determination unit 15 determines that the on/off state of the light source 1221a has changed three times in succession, from on to off, from off to on, and from on to off. Then, the light distribution determination unit 15 controls the lighting control unit 16 to fix the on/off state of the light source 1221a.
  • the area illuminated by the light emitted by the light source 1221a is an example of a specific area.
  • light distribution determination unit 15 when light source 1221a transitions from an off state to an on state, light distribution determination unit 15 outputs control information to lighting control unit 16 so as to temporarily lengthen the transition time (gradual change time) for increasing the luminance of light source 1221a. Based on the control information, lighting control unit 16 adjusts, for example, the increase per unit time of the drive current supplied to light source 1221a, and gradually increases the luminance of light source 1221a. As a result, from the fifth frame onwards, the luminance of light source 1221a is controlled to gradually increase while the on/off state of light source 1221a is fixed at the ON state for multiple frames.
  • the light distribution determination unit 15 may be configured to output control information to the lighting control unit 16 so that the on/off state of the light source 1221a is fixed in the same OFF state as in the fourth frame for multiple frames from the fifth frame onwards.
  • the light distribution determination unit 15 may be configured to maintain the fixed state for 30 frames from the time when it is determined that the on/off state has changed three times.
  • the headlamp 10 even when the light blocking range is defined based on the light points contained in the image, the lighting state of a specific area where the lighting state has changed a predetermined number of times or more within a predetermined time is fixed, so that the phenomenon of light flickering caused by repeated irradiation and non-irradiation of a reflective object can be suppressed.
  • the imaging device 14 is included in the headlamp 10. Specifically, the imaging device 14 is arranged in the lamp chamber 19. This makes it possible to omit processing such as calibration between the imaging device 14 and the light distribution determination unit 15. For example, since the motorcycle 1 has a banked body, if the imaging device and the image processing unit are arranged apart, complex image processing such as rotating the captured image during image processing is required. Also, if the imaging device and the image processing unit are arranged apart, parallax correction may be required or the position of the light blocking range of the lamp's irradiation light may shift relative to the captured image. However, in this embodiment, the imaging device 14 is arranged in the same lamp chamber 19 as the light distribution determination unit 15.
  • the imaging device 14 and the light distribution determination unit 15 are arranged together in a banked configuration, making it possible to omit complex image processing. Also, since the imaging device 14 is arranged near the light distribution determination unit 15, parallax correction is not required and the shift in the light blocking range position relative to the captured image can be suppressed.
  • light flicker is detected when the on/off state of the light source 1221 changes three consecutive times over four frames.
  • light flicker may also be detected, for example, when the on/off state of the light source 1221 changes two consecutive times over three frames.
  • light flicker may be detected, for example, when the on/off state of the light source 1221 changes continuously over five or more frames.
  • the bank angle sensor 13 is included in the headlamp 10.
  • the bank angle sensor 13 may be configured separately from the headlamp 10. That is, the vehicle lighting system 20 may be configured to have the headlamp 10, the bank angle sensor 13, and the speed sensor 21.
  • the bank angle sensor 13 and the speed sensor 21 are connected to the headlamp 10 via a vehicle control unit 22.
  • the vehicle control unit 22 is configured to be able to communicate with the light distribution determination unit 15, for example, by CAN (Controller Area Network) communication or LIN (Local Interconnect Network) communication.
  • the imaging device 14 is included in the headlamp 10.
  • the imaging device 14 may be configured separately from the headlamp 10 together with the bank angle sensor 13. That is, the vehicle lighting system 20 may be configured to have the headlamp 10, the bank angle sensor 13, the imaging device 14, and the speed sensor 21.
  • the bank angle sensor 13, the imaging device 14, and the speed sensor 21 are connected to the headlamp 10 via a vehicle control unit 22.
  • the vehicle control unit 22 is configured to be able to communicate with the light distribution determination unit 15, for example, by CAN communication or LIN communication.
  • the imaging device 14 and the light distribution determination unit 15 can be configured to be banked together, and complicated image processing can be omitted. Furthermore, if the imaging device 14 is disposed near the headlamp 10, the imaging device 14 can be disposed close to the light distribution determination unit 15, making parallax correction unnecessary and suppressing deviation of the light blocking range position with respect to the captured image.
  • the light distribution determination unit 15 and the lighting control unit 16 are configured as separate entities. However, for example, as shown in Fig. 13 and Fig. 14, the light distribution determination unit 15 and the lighting control unit 16 may be integrated and configured as one device 50.
  • the light distribution determination unit 15 and the lighting control unit 16 are mounted on the same board.
  • wiring and communication between the boards are not required, the occurrence of communication delays can be suppressed, and the mounting space can be narrowed.
  • the light source unit 122 has an LED array composed of a plurality of light sources 1221a to 1221g, and the lighting control unit 16 is configured to drive and control the light sources 1221a to 1221g individually.
  • the light source unit 122 may be composed of a scanning optical type pattern forming device that scans light from a light source such as a blade scan type device, a matrix type pattern forming device such as a DMD (Digital Mirror Device) or a liquid crystal device, etc.
  • the light distribution determination unit 15 is configured to control the lighting control unit 16 to fix the lighting state of the light source of the blade scan type device, the orientation of the reflector of the DMD, the state of the liquid crystal element of the liquid crystal device, etc., as the state of the light source unit. More specifically, the light distribution determination unit 15 controls the lighting control unit 16 to fix the on/off and lighting intensity during a certain time period within one scanning period of the light source of the blade scan type device, the orientation and reflection angle of each reflector of the DMD, the state of each liquid crystal element of the liquid crystal device, etc.
  • the light distribution determination unit 15 fixes the state of the light source unit 122 of the high beam lamp unit 12 when the state of the light source unit 122 changes a predetermined number of times or more within a predetermined time.
  • the light distribution determination unit 15 may be configured to fix the state of the light source unit when the state of the cornering lamp light source unit changes a predetermined number of times or more within a predetermined time.
  • motorcycle 1 is given as an example of a vehicle that travels around corners by leaning the body in the direction of the turn.
  • the number of wheels on the vehicle is not limited.
  • vehicles that travel around corners by leaning the body in the direction of the turn can also include three-wheeled motor vehicles.

Landscapes

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Abstract

曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナを走行する車両に搭載されるヘッドランプ（１０）であって、車体のバンク角および車両の周囲を撮像した画像に含まれる光点に基づいて、配光パターンを決定する配光決定部（１５）と、照明可能領域が複数の領域に分割され、個々の領域の照明状態をそれぞれ独立して制御可能な光源ユニットと、配光パターンを形成するように光源ユニットを制御する点灯制御部（１６）と、を備えている。特定の領域の照明状態が所定時間内に所定回数以上変化している時に、特定の前記領域の照明状態が固定される。

Description

車両用灯具および車両用灯具システム
　本開示は、車両用灯具および当該車両用灯具を備える車両用灯具システムに関する。
　特許文献１は、車両の周囲の状態に基づいてハイビームの配光パターンを動的に制御するＡＤＢ（Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｄｒｉｖｉｎｇ　Ｂｅａｍ）制御を行う車両用灯具システムを開示している。この車両用灯具システムでは、車両前方領域を撮像する撮像装置から得られる画像に画像処理を施すことにより画像に映り込んだ車両を検出し、検出した車両が存在する位置に遮光領域が形成されるように配光パターンを形成している。
日本国特開２０１５－０６４９６４号公報
　ところで、二輪車においても、ＡＤＢ制御を行う車両用灯具システムの実現が求められている。
　ここで、二輪車は車体を傾けてコーナを走行するため、二輪車に搭載されたカメラで車両前方を撮像すると、コーナを走行する際には直進する際に比べて画像が傾く。ＡＤＢ制御を行う際に遮光したい領域が画像中で大きく動くため、傾く画像から遮光したい領域を特定し続ける処理が必要になり、車両用灯具システムの処理負荷が高い。
　このように二輪車に特有の事情から、コーナ走行時でも画像の処理負荷が大きくなり四輪車に適用されているＡＤＢ制御をそのまま二輪車に適用することが難しい。特に、二輪車には四輪車よりもコストの低減が求められることが多いため、より処理負荷が大きくなりにくいＡＤＢ制御の技術が求められている。
　そこで、本願の発明者は、処理負担の増大が抑制された二輪車に適したＡＤＢ制御を行う二輪車の車両用灯具システムとして、撮像装置から得られる画像の光点から車両を検出し、配光パターンを決定する車両用灯具システムを検討した。ここで、撮像装置から得られる画像に含まれる光点には、対向車のヘッドランプや前走車のリアランプからの自発的な発光に加えて、自車のヘッドランプから照射されて標識などの反射物から反射された光も含まれる。したがって、画像に含まれる光点に基づいて配光パターンを決定すると、反射物に対して光の照射および非照射が繰り返される、いわゆる光のちらつき現象が発生する可能性がある。
　本開示は、曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナを走行する車両に搭載される車両用灯具および車両用灯具システムにおいて、ＡＤＢ制御における光のちらつき現象を抑制することを目的とする。
　本開示の一態様に係る車両用灯具は、
　曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナを走行する車両に搭載される車両用灯具であって、
　前記車体のバンク角および前記車両の周囲を撮像した画像に含まれる光点に基づいて、配光パターンを決定する配光決定部と、
　照明可能領域が複数の領域に分割され、個々の領域の照明状態をそれぞれ独立して制御可能な光源ユニットと、
　前記配光パターンを形成するように前記光源ユニットを制御する点灯制御部と、を備えており、
　特定の前記領域の前記照明状態が所定時間内に所定回数以上変化している時に、特定の前記領域の前記照明状態が固定される。
　本開示によれば、曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナを走行する車両に搭載される車両用灯具および車両用灯具システムにおいて、ＡＤＢ制御における光のちらつき現象を抑制できる。
本実施形態に係るヘッドランプを備えた自動二輪車を例示する斜視図である。 車両用灯具システムのブロック図である。 ハイビーム用灯具ユニットの構成を例示する断面図である。 図３のハイビーム用灯具ユニットが備える光源ユニットの構成を例示する斜視図である。 直進時のハイビーム用配光パターンを説明するための図である。 コーナリング時のハイビーム用配光パターンを説明するための図である。 車両前方を撮像した画像を例示する図である。 図７の画像を二値化処理することにより生成された二値化画像を例示する図である。 図８の二値化画像に基づいて決定されたハイビーム用配光パターンを説明するための図である。 図９のハイビーム用配光パターンが形成された車両前方を撮像した画像を二値化処理することにより生成された二値化画像を例示する図である。 図１０の二値化画像に基づいて決定されたハイビーム用配光パターンを説明するための図である。 ハイビーム用灯具ユニットの光源の点消灯状態情報を例示する図である。 車両用灯具システムの構成の別例を示すブロック図である。 車両用灯具システムの構成の別例を示すブロック図である。
　以下、本開示の実施形態について図面を参照しながら説明する。図面において、矢印Ｕは、図示された構造の上方向を示している。矢印Ｄは、図示された構造の下方向を示している。矢印Ｆは、図示された構造の前方向を示している。矢印Ｂは、図示された構造の後方向を示している。矢印Ｒは、図示された構造の右方向を示している。矢印Ｌは、図示された構造の左方向を示している。これらの方向は、図１に示された自動二輪車１について設定された相対的な方向である。
　図１は、本実施形態における自動二輪車１を示している。自動二輪車１は、曲がる方向に向かって車体を傾けることで道路のコーナ（カーブ）に沿って走行する。
　図１に示すように、自動二輪車１は、ヘッドランプ１０を備えている。ヘッドランプ１０は、車両の前部に搭載されており、車両前方を照射可能な灯具である。ヘッドランプ１０は、ロービーム用灯具ユニット１１とハイビーム用灯具ユニット１２を備えている。ヘッドランプ１０は、車両用灯具の一例である。
　図２は、自動二輪車１に搭載された車両用灯具システム２０のブロック図である。図２に示すように、車両用灯具システム２０は、ヘッドランプ１０と速度センサ２１を備えている。なお、車両用灯具システム２０には、速度センサ２１以外の車両の状態を検出するセンサが設けられてもよい。
　ヘッドランプ１０は、バンク角センサ１３、撮像装置１４、配光決定部１５、および点灯制御部１６を備えている。バンク角センサ１３は、自動二輪車１の車体が鉛直線に対して左右に傾斜（バンク）したときの傾斜角（いわゆるバンク角）を検知することが可能なセンサである。バンク角センサ１３は、例えばジャイロセンサで構成されている。
　撮像装置１４は、車両前方を撮像するように構成されている。撮像装置１４は、可視光領域に感度を有し、ヘッドランプ１０から照射されて車両前方の物体により反射された光や車両前方の物体から自発的に発光された光を撮像する。撮像装置１４は、例えばカメラで構成されている。
　配光決定部１５は、車体のバンク角および車両前方を撮像した画像に含まれる光点に基づいて、ヘッドランプ１０の配光パターンを決定するように構成されている。具体的には、配光決定部１５には、バンク角センサ１３、撮像装置１４、および速度センサ２１が接続されている。配光決定部１５は、バンク角センサ１３、撮像装置１４、および速度センサ２１から出力された各情報に基づいて、配光パターンを決定する。配光決定部１５は、所定の間隔で配光パターンを決定・更新する。例えば、配光決定部１５は、１秒間に６０回、配光パターンを決定・更新する。配光決定部１５は、汎用メモリと、汎用メモリと協働して動作する汎用マイクロプロセッサにより実現されうる。汎用マイクロプロセッサとしては、ＣＰＵ、ＭＰＵ、ＧＰＵが例示されうる。
　点灯制御部１６は、配光決定部１５により決定された配光パターンを形成するようにヘッドランプ１０の動作を制御する。具体的には、点灯制御部１６は、配光決定部１５に接続されている。また、点灯制御部１６は、ロービーム用灯具ユニット１１およびハイビーム用灯具ユニット１２に接続されている。点灯制御部１６は、配光決定部１５により出力された配光パターンに基づいて、ロービーム用灯具ユニット１１およびハイビーム用灯具ユニット１２の動作を制御する。
　図３は、ヘッドランプ１０の概略構成を示す垂直断面図である。図３に示すように、ヘッドランプ１０は、ランプボディ１７と透明カバー１８を備えている。ランプボディ１７は、車両前方側に開口部を有する。透明カバー１８は、ランプボディ１７の開口部を覆うように取り付けられている。ランプボディ１７と透明カバー１８とにより灯室１９が形成されている。
　灯室１９の内部には、ロービーム用灯具ユニット１１、ハイビーム用灯具ユニット１２、バンク角センサ１３、撮像装置１４、配光決定部１５、および点灯制御部１６が収容されている。なお、図３において、ロービーム用灯具ユニット１１は、図示されていないが、ハイビーム用灯具ユニット１２と同様にヘッドランプ１０の灯室１９内に収容されている。
　ハイビーム用灯具ユニット１２は、いわゆるプロジェクタ型の灯具であり、投影レンズ１２１、光源ユニット１２２、およびホルダ１２３を備えている。ホルダ１２３は、図示しない支持部材を介してランプボディ１７に取り付けられている。
　投影レンズ１２１は、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置されている。投影レンズ１２１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である。投影レンズ１２１は、その周縁部がホルダ１２３の前端側に保持されている。投影レンズ１２１は、光源ユニット１２２からの光を灯具前方へ照射することにより、所定の配光パターンを形成する。
　光源ユニット１２２は、ホルダ１２３の後端側に保持されている。光源ユニット１２２は、光源１２２１と支持プレート１２２２を有している。光源１２２１は、支持プレート１２２２の前方側表面に固定されている。光源１２２１は、光軸Ａｘ方向における前方を向くように配置されている。光源１２２１は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）、ＥＬ素子やＬＤ素子などの半導体光源で構成されている。
　図４は、光源ユニット１２２の概略構造を示す斜視図である。図４に示すように、光源ユニット１２２は、複数の光源１２２１を有する。例えば、光源ユニット１２２は、横７列縦１行で、左右方向（光軸Ａｘに直交する方向）に並列配置される光源１２２１ａ～１２２１ｇを有している。光源１２２１ａ～１２２１ｇは、ＬＥＤアレイとして構成されている。なお、ＬＥＤアレイを構成する光源１２２１の数や配置は本例の構成に限定されない。
　各光源１２２１は、点灯制御部１６と電気的に接続されている。光源１２２１は、点灯制御部１６により個別に駆動制御される。点灯制御部１６は、例えば、光源１２２１に供給する駆動電流を制御するＬＤＭ（ＬＥＤ　Ｄｒｉｖｉｎｇ　Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）を有している。
　各光源１２２１は、車両前方の照明可能領域を形成する複数の領域の各々に対応付けられおり、各光源１２２１からの光が対応する個別領域に照射される。点灯制御部１６により光源１２２１を個別に駆動制御することにより、照明可能領域における個々の領域の照明状態がそれぞれ独立して制御されうる。
　図５と図６は、自動二輪車１に搭載されたヘッドランプ１０によって形成される配光パターンを示している。図５と図６において、Ｈ－Ｈは水平方向、Ｖ－Ｖは垂直方向を表す。なお、図６においては、ハイビーム用配光パターンＰＨのみを示している。
　図５は、自動二輪車１が直進状態にあるとき、すなわち、自動二輪車１が路面に対して車体を垂直にした状態で走行しているときに車両前方に形成される配光パターンを示している。自動二輪車１の車体が直進状態にある場合とは、例えば、車体が垂直である場合に対して車体の傾きが±１０度以内であることを含む。
　配光パターンは、車両前方の所定位置、例えば車両前方１００ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される。本例において、配光パターンは、ハイビーム用配光パターンＰＨおよびロービーム用配光パターンＰＬを含む。ハイビーム用配光パターンＰＨは、ハイビーム用灯具ユニット１２によって形成される配光パターンである。ロービーム用配光パターンＰＬは、ロービーム用灯具ユニット１１によって形成される配光パターンである。
　ハイビーム用配光パターンＰＨは、複数の縦長状の部分パターンＰＨａ～ＰＨｇが水平方向に並列して形成される配光パターンである。各部分パターンＰＨａ～ＰＨｇは、光源１２２１ａ～１２２１ｇから出射される光によってそれぞれ形成される。部分パターンＰＨａは光源１２２１ａによって形成される。部分パターンＰＨｂは光源１２２１ｂによって形成される。部分パターンＰＨｃは光源１２２１ｃによって形成される。部分パターンＰＨｄは光源１２２１ｄによって形成される。部分パターンＰＨｅは光源１２２１ｅによって形成される。部分パターンＰＨｆは光源１２２１ｆによって形成される。部分パターンＰＨｇは光源１２２１ｇによって形成される。
　ハイビーム用配光パターンＰＨは、ＡＤＢ（Ａｄａｐｔｉｖｅ　Ｄｒｉｖｉｎｇ　Ｂｅａｍ）モードにおいて、各部分パターンＰＨａ～ＰＨｇの形成と非形成との組み合わせにより、自車や車両前方を走行する前方車両（対向車または前走車）の状況に応じて異なる態様のハイビーム用配光パターンとして形成される。
　具体的には、配光決定部１５は、バンク角センサ１３により検知された車体のバンク角に基づいて、自車の状況を検知する。また、配光決定部１５は、速度センサ２１により検知された車速に基づいて、自車の走行と停止とを含む、自車の状況を検知する。また、配光決定部１５は、撮像装置１４が取得する画像に含まれる光点に基づいて、前方車両の存否および存在位置を含む前方車両の状況を検知する。そして、配光決定部１５は、自車の状況および前方車両の状況に基づいて、前方車両に光が照射されないようにするための遮光範囲を規定する。配光決定部１５は、遮光範囲が照射されないようにハイビーム用配光パターンＰＨを決定する。
　例えば、図５と図６に示すように、自動二輪車１の右側前方に対向車３０が走行している場合、配光決定部１５は、対向車３０に光が照射されないようにするための遮光範囲Ａ（図５）を規定する。そして、配光決定部１５は、遮光範囲Ａに光が照射されないように、部分パターンの一部が非照射領域とされるハイビーム用配光パターンＰＨを決定する。
　図５に示すように、自動二輪車１が路面に対して車体を垂直にした状態で走行している場合、配光決定部１５は、対向車３０が存在する領域に対応する部分パターンＰＨｆとＰＨｇが非照射領域とされるハイビーム用配光パターンＰＨを決定する。なお、「非照射領域」には、対向車の運転者にグレアを与えない程度に低照度で光を照射する領域が含まれてもよい。
　一方、図６に示すように、自動二輪車１の車体がコーナリング状態にあるとき、例えば、右向きのコーナを走行するために路面に対して車体を右に傾けた状態（バンク角θ）で走行している場合、配光決定部１５は、対向車３０が存在する領域に対応する部分パターンＰＨｅとＰＨｆが非照射領域とされるハイビーム用配光パターンＰＨを決定する。
　点灯制御部１６は、配光決定部１５により決定されたハイビーム用配光パターンＰＨに基づいて、各光源１２２１の点消灯を個別に制御する。具体的には、点灯制御部１６は、照射領域とされる部分パターンに対応する光源１２２１を点灯状態にして、非照射領域とされる部分パターンに対応する光源１２２１を消灯状態または低照度状態にする。例えば、光源の調光方法がアナログ調光である場合、点灯制御部１６は、光源１２２１に流れる駆動電流の直流レベルを調整する。例えば、光源の調光方法がＰＷＭ（Ｐｕｓｅ　ｗｉｄｔｈ　ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）調光である場合、点灯制御部１６は、光源１２２１に流れる電流をスイッチングし、オン期間の比率を調整することで、駆動電流の平均レベルを調整する。
　例えば、図５に示すハイビーム用配光パターンＰＨの場合、点灯制御部１６は、部分パターンＰＨｆとＰＨｇに対応する光源１２２１ｆと１２２１ｇを消灯状態にし、残りの光源１２２１ａ～１２２１ｅを点灯状態にする。また、例えば、図６に示すハイビーム用配光パターンＰＨの場合、点灯制御部１６は、部分パターンＰＨｅとＰＨｆに対応する光源１２２１ｅと１２２１ｆを消灯状態にし、残りの光源１２２１ａ～１２２１ｄ、１２２１ｇを点灯状態にする。
　このような自動二輪車１のＡＤＢ制御においては、自動二輪車１が車体を傾けてコーナを走行するため、コーナを走行する際には直進する際に比べて、撮像装置１４が取得する画像が傾く。ＡＤＢ制御を行う際に遮光したい領域が画像中で大きく動くため、傾く画像から遮光したい領域を特定し続ける処理が必要になり、車両用灯具システムの処理負荷が高い。
　しかしながら、本実施形態に係る配光決定部１５は、上述したように画像に含まれる光点に基づいて前方車両を検知しているので、処理負担の増大が抑制された自動二輪車に適したＡＤＢ制御を行うことができる。
　次に、図７から図１１を用いて、配光決定部１５にて画像に含まれる光点を検出する方法および検出された光点に基づいて配光パターンを決定する方法についてより詳細に説明する。
　まず、配光決定部１５は、車両前方における照明可能領域の全領域が照明されるように、部分パターンＰＨａ～ＰＨｇを照射領域とするハイビーム用配光パターンＰＨ１を決定する。点灯制御部１６は、決定されたハイビーム用配光パターンＰＨ１に基づいて、光源１２２１ａ～１２２１ｇが点灯するように光源ユニット１２２を駆動制御する。
　続いて、配光決定部１５は、ハイビーム用配光パターンＰＨを更新するために、撮像装置１４により撮像されたハイビーム用配光パターンＰＨ１が形成された車両前方の画像に基づいて前方車両を検知する。具体的には、配光決定部１５は、所定の輝度の閾値を用いて画像における各画素の輝度値が二値化された二値化画像を生成する。そして、配光決定部１５は、二値化画像に含まれる所定の高輝度画素を、光点として検出する。すなわち、光点とは、一つまたは複数の高輝度画素の集合体である。閾値は、例えば対向車のヘッドランプや前走車のリアランプからの光が検出されるような輝度値に適宜設定される。
　例えば図７は、撮像装置１４により撮像された画像を示している。図７に示すように、車両前方領域には、対向車３１、前走車３２、および道路標識３３が存在する。対向車３１のヘッドランプおよび前走車３２のリアランプは、自発光体であり、高輝度体として撮像される。また、道路標識３３は、光反射物であり、高輝度体として撮像される。なお、道路標識３３は、光反射物の一例である。道路標識の他に、視線誘導標および看板や、自車から視認される部分に再帰性反射面を有する物体なども光反射物に含まれる。
　図８は、図７から生成された二値化画像である。図８に示される二値化画像において、対向車３１のヘッドランプに対応する高輝度画素４１、前走車３２のリアランプに対応する高輝度画素４２に加えて、道路標識３３に対応する高輝度画素４３が、光点として検出される。
　そして、配光決定部１５は、光点として検出された高輝度画素と重なる車両前方領域に照射する光が照射されないように、特定された高輝度画素と重なる車両前方領域を遮光範囲として規定し、遮光範囲が照射されないようにハイビーム用配光パターンＰＨ２を決定する。
　具体的には、図９に示されるように、対向車３１、前走車３２、および道路標識３３が存在する領域に対応する部分パターンＰＨａ、ＰＨｄ、ＰＨｆ、ＰＨｇが非照射領域とされるハイビーム用配光パターンＰＨ２が決定される。点灯制御部１６は、決定されたハイビーム用配光パターンＰＨ２に基づいて、光源１２２１ｂ、１２２１ｃ、１２２１ｅを点灯状態とし、光源１２２１ａ、１２２１ｄ、１２２１ｆ、１２２１ｇを消灯状態にする。
　続いて、配光決定部１５は、ハイビーム用配光パターンＰＨを更新するために、撮像装置１４により撮像されたハイビーム用配光パターンＰＨ２が形成された車両前方の画像に基づいて前方車両を検知する。
　例えば、図１０は、図９に示されるハイビーム用配光パターンＰＨ２が形成された車両前方を撮像した画像を二値化処理することにより生成された二値化画像である。図１０に示される二値化画像において、対向車３１のヘッドランプに対応する高輝度画素４１と、前走車３２のリアランプに対応する高輝度画素４２が、光点として検出される。
　そして、配光決定部１５は、光点として検出された高輝度画素と重なる車両前方領域を遮光範囲として規定し、遮光範囲が照射されないようにハイビーム用配光パターンＰＨ３を決定する。具体的には、図１１に示されるように、対向車３１と前走車３２が存在する領域に対応する部分パターンＰＨｄ、ＰＨｆ、ＰＨｇが非照射領域とされるハイビーム用配光パターンＰＨ３が決定される。点灯制御部１６は、決定されたハイビーム用配光パターンＰＨ３に基づいて、光源１２２１ａ、１２２１ｂ、１２２１ｃ、１２２１ｅを点灯状態とし、光源１２２１ｄ、１２２１ｆ、１２２１ｇを消灯状態にする。
　このように、車両前方を撮像した画像に含まれる光点に基づいて前方車両を検出する場合、対向車３１のヘッドランプや前走車３２のリアランプからの自発的な発光に加えて、自車のヘッドランプ１０から照射されて道路標識３３などの反射物から反射された光も、光点として検出される。したがって、画像に含まれる光点に基づいて遮光範囲を規定してハイビーム用配光パターンＰＨを形成すると、反射物が存在する位置にも遮光範囲が規定されてしまうため、反射物に光が照射されないことになる。これにより、その後取得される画像において反射物に対応する画素からは光点が検出されないため、再び反射物に光が照射される。その結果、反射物に対して光の照射および非照射が繰り返されて、光のちらつき現象（ｌｉｇｈｔ　ｆｌｉｃｋｉｎｇ）が発生し、運転者や撮像装置にちらつきとして視認される。
　そこで、本実施形態に係るヘッドランプ１０は、車両前方における照明可能領域において特定の領域の照明状態が所定時間内に所定回数以上変化している時に、特定の領域の照明状態が固定されるように、構成されている。具体的には、配光決定部１５は、特定の領域を照らす光源ユニット１２２の状態が所定時間内に所定回数以上変化している時に、特定の領域を照らす光源ユニット１２２の状態を固定させるように点灯制御部１６を制御する。
　例えば、図２に示すように、点灯制御部１６は、ハイビーム用灯具ユニット１２の光源ユニット１２２の状態を配光決定部１５に出力するように構成されている。点灯制御部１６は、配光決定部１５により配光パターンが更新される度に、ハイビーム用灯具ユニット１２の光源ユニット１２２の動作を制御し、また、光源ユニット１２２の状態を配光決定部１５に出力する。
　配光決定部１５は、点灯制御部１６から出力される光源ユニット１２２の状態に基づいて、光源ユニット１２２の状態が少なくとも連続して２回数以上変化している時に、当該変化している光源ユニット１２２の状態を固定させるように点灯制御部１６を制御する。
　本例においては、点灯制御部１６は、配光パターンが更新される度に、光源ユニット１２２の各光源１２２１の点消灯状態を制御し、また、各光源１２２１の点消灯状態を配光決定部１５に出力する。配光決定部１５は、点灯制御部１６から出力される点消灯状態が少なくとも連続して２回数以上変化している光源１２２１の点消灯状態を固定させるように点灯制御部１６を制御する。ここでは、光源１２２１が点灯状態から消灯状態へ変化したときに点消灯状態が１回変化した、あるいは、光源１２２１が消灯状態から点灯状態へ変化したときに点消灯状態が１回変化した、とカウントする。
　図１２は、点灯制御部１６から所定の受信間隔（フレームレート）で出力されて配光決定部１５により取得される各光源１２２１ａ～１２２１ｇの点消灯状態のデータを示している。図１２において、ＯＮとは、光源１２２１の点灯状態を意味する。ＯＦＦとは、光源１２２１の消灯状態を意味する。
　配光決定部１５は、例えば、４フレーム間で、光源１２２１の点消灯状態が、ＯＮからＯＦＦ、ＯＦＦからＯＮ、およびＯＮからＯＦＦへと連続して３回変化しているかを判断する。４フレーム分のデータが取得される時間は、光源ユニットの状態が変化する所定時間の一例である。３回は、光源ユニットの状態が変化する所定回数の一例である。
　具体的には、配光決定部１５は、４フレームの間の各光源１２２１の点消灯状態を１ｂｙｔｅ変数で表してビットフラグとしてメモリに格納し、格納されたビットフラグが特定の値を示す場合、そのビットフラグに対応する光源１２２１の点消灯状態が連続して変化していると判断する。特定の値は、例えば、光源１２２１点消灯状態が連続して変化している場合に出力されるビットフラグが示す値に適宜設定される。
　なお、点消灯状態が変化しているかの判断は、４フレーム毎に実施（例えば、１フレームから４フレーム間、５フレームから８フレーム間、…で判断）してもよい。或いは、点消灯状態が変化しているかの判断は、１フレーム毎に直近４フレーム間で実施（例えば、１フレームから４フレーム間、２フレームから５フレーム間、…で判断）されてもよい。
　本例においては、図１２に示されるように、光源１２２１ａの点消灯状態は、１フレーム目ではＯＮ、２フレーム目ではＯＦＦ、３フレーム目ではＯＮ、４フレーム目ではＯＦＦに変化している。光源１２２１ｂ、１２２１ｃの点消灯状態は、１フレーム目から４フレーム目までＯＮ状態となっている。光源１２２１ｄ、１２２１ｅ、１２２１ｆの点消灯状態は、１フレーム目から４フレーム目までＯＦＦ状態となっている。
　したがって、配光決定部１５は、光源１２２１ａの点消灯状態がＯＮからＯＦＦ、ＯＦＦからＯＮ、およびＯＮからＯＦＦへと連続して３回変化していると判断する。そして、配光決定部１５は、光源１２２１ａの点消灯状態を固定させるように、点灯制御部１６を制御する。なお、本例においては、光源１２２１ａにより照射された光により照明される領域が、特定の領域の一例となる。
　例えば、配光決定部１５は、光源１２２１ａの光源の消灯状態から点灯状態に遷移するときに、光源１２２１ａの輝度を増加させる遷移時間（徐変時間）を一時的に長くなるように、点灯制御部１６に制御情報を出力する。点灯制御部１６は、制御情報に基づいて、例えば、光源１２２１ａに供給する駆動電流の時間当たりの増加分などを調整し、光源１２２１ａの輝度を緩やかに増大させる。これにより、５フレーム目以降複数のフレーム間では、光源１２２１ａの点消灯状態がＯＮ状態で固定された状態で、光源１２２１ａの輝度は徐々に高くなるように制御される。
　あるいは、配光決定部１５は、光源１２２１ａの点消灯状態が５フレーム以降の複数のフレーム間において４フレームと同じＯＦＦ状態で固定されるように、点灯制御部１６に制御情報を出力するように構成されてもよい。例えば配光決定部１５は、点消灯状態が３回変化したと判断したときから、３０フレームの間、固定状態を維持するように構成してもよい。
　上記のように、本実施形態に係るヘッドランプ１０によれば、画像に含まれる光点に基づいて遮光範囲を規定する場合でも、照明状態が所定時間内に所定回数以上変化している特定の領域の照明状態を固定するので、反射物に対する光の照射および非照射の繰り返しによる光のちらつき現象を抑制することができる。
　また、本実施形態においては、撮像装置１４がヘッドランプ１０に含まれている。具体的には、撮像装置１４は灯室１９内に配置されている。これにより、撮像装置１４と配光決定部１５との間のキャリブレーションなどの処理を省略できる。例えば、自動二輪車１は車体がバンクするため、撮像装置と画像処理部が離れて配置されていると、画像処理時に撮像した画像を回転させるなどの複雑な画像処理を要する。また、撮像装置と画像処理部が離れて配置されていると、視差補正が必要となったり、撮像した画像に対するランプの照射光の遮光範囲位置がずれる場合がある。しかしながら、本実施形態においては、撮像装置１４を配光決定部１５と同じ灯室１９内に配置している。したがって、撮像装置１４と配光決定部１５が一緒にバンクする構成となり、複雑な画像処理を省略できる。また、撮像装置１４が配光決定部１５の近くに配置されているので、視差補正が不要となったり、撮像した画像に対する遮光範囲位置のずれを抑制できる。
　なお、本実施形態においては、４フレーム間の光源１２２１の点消灯状態が３回連続して変化した場合に、光のちらつきが検出されている。しかしながら、例えば、３フレーム間の光源１２２１の点消灯状態が２回連続して点消灯状態が変化している場合に光のちらつきが検出されてもよい。あるいは、例えば、５フレーム以上のフレーム間において、連続的に光源１２２１の点消灯状態が変化している場合に光のちらつきが検出されてもよい。
　以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる一例であって、請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は請求の範囲に記載された発明の範囲およびその均等の範囲に基づいて定められるべきである。
　上記の実施形態では、バンク角センサ１３は、ヘッドランプ１０に含まれている。しかしながら、例えば図１３に示すように、バンク角センサ１３は、ヘッドランプ１０とは別体で構成されてもよい。すなわち、車両用灯具システム２０は、ヘッドランプ１０、バンク角センサ１３、および、速度センサ２１を有するように構成されてもよい。バンク角センサ１３と速度センサ２１は、例えば図１３に示すように、車両制御部２２を介してヘッドランプ１０に接続される。車両制御部２２は、例えばＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信またはＬＩＮ（Ｌｏｃａｌ　Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃt Ｎｅｔｗｏｒｋ）通信により、配光決定部１５と通信可能に構成される。
　上記の実施形態では、撮像装置１４は、ヘッドランプ１０に含まれている。しかしながら、例えば図１４に示すように、撮像装置１４は、バンク角センサ１３と共に、ヘッドランプ１０とは別体で構成されてもよい。すなわち、車両用灯具システム２０は、ヘッドランプ１０、バンク角センサ１３、撮像装置１４、および、速度センサ２１を有するように構成されてもよい。バンク角センサ１３、撮像装置１４、および、速度センサ２１は、例えば図１４に示すように、車両制御部２２を介してヘッドランプ１０に接続される。車両制御部２２は、例えばＣＡＮ通信またはＬＩＮ通信により、配光決定部１５と通信可能に構成される。
　なお、このように撮像装置１４がヘッドランプ１０に含まれていない場合であっても、撮像装置１４をヘッドランプ１０の近傍に配置すれば、撮像装置１４と配光決定部１５が一緒にバンクする構成とすることができ、複雑な画像処理を省略できる。また、撮像装置１４をヘッドランプ１０の近傍に配置すれば、撮像装置１４を配光決定部１５に近づけて配置することができ、視差補正が不要となったり、撮像した画像に対する遮光範囲位置のずれを抑制できる。　
　上記の実施形態において、配光決定部１５と点灯制御部１６は、別体として構成されている。しかしながら、例えば図１３や図１４に示すように、配光決定部１５と点灯制御部１６は、一体化されて一つのデバイス５０として構成されてもよい。具体的には、デバイス５０において、配光決定部１５および点灯制御部１６は、同一基板に実装される。この場合、配光決定部１５と点灯制御部１６がそれぞれ別の基板に実装されている構成と比べて、基板間の配線および通信が不要となり、通信遅延の発生を抑制でき、また、搭載スペースを狭くできる。
　上記の実施形態では、光源ユニット１２２は、複数の光源１２２１ａ～１２２１ｇから構成されるＬＥＤアレイを有しており、点灯制御部１６は光源１２２１ａ～１２２１ｇを個別に駆動制御するように構成されている。しかしながら、光源ユニット１２２は、ブレードスキャン式デバイス等の光源からの光を走査するスキャン光学型のパターン形成デバイス、ＤＭＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｍｉｒｒｏｒ　Ｄｅｖｉｃｅ）や液晶デバイス等のマトリックス型のパターン形成デバイスなどにより構成されてもよい。これらの場合、配光決定部１５は、光源ユニットの状態として、ブレードスキャン式デバイスの光源の点灯状態、ＤＭＤの反射鏡の向き、液晶デバイスの液晶素子の状態などを固定させるように点灯制御部１６を制御するように構成される。より具体的には、配光決定部１５は、ブレードスキャン式デバイスの光源における１走査周期内のある時間帯の点消灯および点灯強度、ＤＭＤの個々の反射鏡の向きや反射角度、液晶デバイスの個々の液晶素子の状態などを固定させるように、点灯制御部１６を制御する。
　上記の実施形態では、配光決定部１５は、ハイビーム用灯具ユニット１２の光源ユニット１２２の状態が所定時間内に所定回数以上変化している時に、光源ユニット１２２の状態を固定させている。しかしながら、例えば、ヘッドランプ１０がＡＤＢ制御可能なコーナリングランプを有する場合、配光決定部１５は、コーナリングランプの光源ユニットの状態が所定時間内に所定回数以上変化している時に、光源ユニットの状態を固定させるように構成されてもよい。
　上記の実施形態では、曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナを走行する車両の例として、自動二輪車１を挙げている。しかしながら、当該車両の車輪の数は限定されない。例えば、曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナを走行する車両には、自動三輪車なども含まれうる。
　本出願は、２０２２年１２月１６日出願の日本特許出願２０２２－２０１５１０号に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

Claims (9)

  1. 　曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナを走行する車両に搭載される車両用灯具であって、
    　前記車体のバンク角および前記車両の周囲を撮像した画像に含まれる光点に基づいて、配光パターンを決定する配光決定部と、
    　照明可能領域が複数の領域に分割され、個々の領域の照明状態をそれぞれ独立して制御可能な光源ユニットと、
    　前記配光パターンを形成するように前記光源ユニットを制御する点灯制御部と、を備えており、
    　特定の前記領域の前記照明状態が所定時間内に所定回数以上変化している時に、特定の前記領域の前記照明状態が固定される、車両用灯具。
  2. 　前記配光決定部は、特定の前記領域を照らす前記光源ユニットの状態が所定時間内に所定回数以上変化している時に、特定の前記領域を照らす前記光源ユニットの状態を固定させるように前記点灯制御部を制御する、請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 　前記点灯制御部は、前記光源ユニットの状態を前記配光決定部に出力する、請求項１または請求項２に記載の車両用灯具。
  4. 　前記配光決定部は、前記点灯制御部から出力された前記光源ユニットの状態が少なくとも連続して２回以上変化している時に、当該変化している前記光源ユニットの状態を固定させるように前記点灯制御部を制御する、請求項３に記載の車両用灯具。
  5. 　前記光源ユニットは、個々の前記領域を照らす複数の半導体光源を有し、
    　前記点灯制御部は、前記複数の半導体光源を個別に駆動制御するように構成されている、請求項１または請求項２に記載の車両用灯具。
  6. 　前記点灯制御部は、個々の前記半導体光源の点消灯状態を前記配光決定部に出力しており、
    　前記配光決定部は、前記点灯制御部から出力された点消灯状態が少なくとも連続して２回以上変化している前記半導体光源の点消灯状態を固定させるように前記点灯制御部を制御する、請求項５に記載の車両用灯具。
  7. 　前記配光決定部と前記点灯制御部は、同一基板に実装されている、請求項１または請求項２に記載の車両用灯具。
  8. 　前記車両の周囲を撮像する撮像装置を備える、請求項１または請求項２に記載の車両用灯具。
  9. 　前記車両の周囲を撮像する撮像装置と、
    　請求項１または請求項２に記載の車両用灯具と、
    を備える、車両用灯具システム。
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