JP2006096158A - Light distribution controlling device for vehicle headlight - Google Patents

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Masaaki Fukuhara
雅明 福原
Tatsuhiko Moji
竜彦 門司
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light distribution controlling device capable of establishing the optimum distribution pattern for a driver irrespective of a moving part. <P>SOLUTION: The light distribution controlling device is equipped with a first headlight having an optical axis approximately parallel with the vehicle advancing direction and capable of controlling the irradiation range through the control of the photo-quantity and a second headlight whose irradiation range lies outside that of the first headlight. The light distribution pattern to the same degree as a conventional headlight for low beam is accomplished by controlling the irradiation range of the first headlight. On the other hand, the irradiation range of the second headlight has an optical axis directed to outside from the center of the vehicle more than the conventional low beam and spreads in a wider angle in the horizontal direction. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、車両の前方を照射するヘッドライトの配光制御装置に関する。   The present invention relates to a light distribution control device for a headlight that irradiates the front of a vehicle.

近年、ナイトビジョンや配光制御など、夜間の運転者の視界確保に対する研究が進められている。配光制御に関しては、特開2002-289013号公報などに記載されている。   In recent years, research on night vision and light distribution control, etc., for ensuring visibility of drivers at night has been advanced. The light distribution control is described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-289013.

特開2002-289013号公報JP 2002-289013 A

上記従来の配光制御システムは、コーナー進入時などに運転者の視界を確保するために、ヘッドライト内部の反射面などに可動部を設け、ステアリング操舵角やナビゲーションシステムによる路状況等の信号によって反射面を移動させ、配光パターンを最適なものに変えるものである。しかし、このシステムは可動部を有するものであるため、可動部のメカニカル部品によるコストアップや信頼性の低下が懸念されていた。   The above conventional light distribution control system is provided with a movable part on the reflection surface inside the headlight to secure the driver's field of view when entering a corner, etc. The reflecting surface is moved to change the light distribution pattern to an optimum one. However, since this system has a movable part, there has been a concern about an increase in cost and a decrease in reliability due to mechanical parts of the movable part.

本発明は、上記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、可動部によらずに運転者にとって最適な配光パターンを実現する配光制御装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide a light distribution control device that realizes an optimal light distribution pattern for a driver without using a movable part. .

前記目的を達成するために、光量制御によってヘッドライトの照射範囲を制御できる第一のヘッドライトと、従来のロービーム（すれ違い用前照灯）よりも自車両の外側の照射範囲を持つ第二のヘッドライトを備える。第二のヘッドライトは、従来のロービームよりもθWL、θWRが大きい。第一のヘッドライト及び第二のヘッドライトはそれぞれ左右のライトからなり、各ライトは光量を制御することによってそれぞれ独立に照射範囲を制御できる。   In order to achieve the above object, a first headlight that can control the irradiation range of the headlight by controlling the amount of light, and a second headlight that has an irradiation range outside the host vehicle than a conventional low beam (passing headlight) With headlights. The second headlight has larger θWL and θWR than the conventional low beam. The first headlight and the second headlight are respectively composed of left and right lights, and each light can control the irradiation range independently by controlling the amount of light.

本発明の車両用ヘッドライトの配光制御装置は、カーブ検出手段を有し、カーブ検出時に第二のヘッドライト、或いは第一のヘッドライト及び第二のヘッドライト両方の照射範囲を適応的に制御する。カーブ検出手段は、ステアリングの操舵角によってカーブ検出を行うことができる。また、カーブ検出手段はカメラと画像処理部を有し、カメラの映像を前記画像処理部で処理することによってカーブ検出を行うことができる。具体的には、カメラの映像から道路上の道路標示を認識してカーブ検出を行ったり、道路の白線を認識してカーブ検出を行うように構成する。あるいは、ナビゲーションシステムの道路状況の情報を取り込み、カーブ検出を行う。   The vehicle headlight light distribution control device of the present invention has a curve detection means, and adaptively controls the irradiation range of the second headlight or both the first headlight and the second headlight when detecting the curve. Control. The curve detection means can detect a curve based on the steering angle of the steering. The curve detection means includes a camera and an image processing unit, and can detect a curve by processing video from the camera with the image processing unit. Specifically, it is configured to perform curve detection by recognizing a road marking on the road from a camera image, or to perform curve detection by recognizing a white line on the road. Or the information of the road condition of a navigation system is taken in and a curve detection is performed.

本発明の車両用ヘッドライトの配光制御装置は、また、車両検出手段を有し、車両検出時に第一のヘッドライト、或いは第一のヘッドライト及び第二のヘッドライト両方の照射範囲を適応的に制御する。   The vehicle headlight light distribution control device of the present invention also has vehicle detection means, and adapts the irradiation range of the first headlight or both the first headlight and the second headlight when detecting the vehicle. Control.

本発明の配光制御装置は、直線路では特開２００４−１６１０８２号公報にあるように、第一のヘッドライトの照射範囲を制御し、先行車や対向車があるときは照射距離を落とす配光制御を行う。カーブ路では第二のヘッドライトの照射範囲を制御し、運転者の明るい視界を確保する。   The light distribution control device according to the present invention controls the irradiation range of the first headlight on a straight road and reduces the irradiation distance when there is a preceding vehicle or an oncoming vehicle, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-161082. Perform light control. On the curved road, the irradiation range of the second headlight is controlled to ensure a bright view of the driver.

また、本発明による車両用配光制御装置は、車両の直進方向とほぼ平行な光軸を有し光量の制御により照射範囲を制御できる左右のライトからなる第一のヘッドライト及び当該第一のヘッドライトの照射範囲より外側の照射範囲を持ち光量の制御により照射範囲を制御できる左右のライトからなる第二のヘッドライトを制御するためのヘッドライトコントローラと、自車両の車速を検出する車速検出手段、先行車及び／又は対向車の有無及び自車両からの距離を検出する車両検出手段、走行路のカーブ情報を取得するカーブ検出手段からの信号を受けて適切な配光パターンを算出し、前記ヘッドライトコントローラに制御信号を送る配光制御演算装置とを備え、ヘッドライトコントローラは、配光制御演算装置から送られてきた制御信号に応じて、電源から前記第一のヘッドライトの左右のライト及び前記第二のヘッドライトの左右のライトに流す電流をそれぞれ独立に制御するスイッチ手段を有する。   The vehicle light distribution control device according to the present invention includes a first headlight including left and right lights having an optical axis substantially parallel to a straight traveling direction of the vehicle and capable of controlling an irradiation range by controlling the amount of light. Headlight controller for controlling the second headlight consisting of left and right lights that have an irradiation range outside the headlight irradiation range and can control the irradiation range by controlling the amount of light, and vehicle speed detection for detecting the vehicle speed of the host vehicle Means, vehicle detection means for detecting the presence or absence of a preceding vehicle and / or oncoming vehicle and the distance from the host vehicle, a signal from the curve detection means for acquiring the curve information of the travel path, and calculating an appropriate light distribution pattern, A light distribution control arithmetic device that sends a control signal to the headlight controller, and the headlight controller responds to the control signal sent from the light distribution control arithmetic device. Te, a switch means for controlling current independently to flow from the power source to the left and right lights of the left and right light and the second headlight of the first headlight.

本発明によれば、車両の直進方向とほぼ平行な光軸を有し光量の制御により照射範囲を制御できる第一のヘッドライトで従来のロービームの配光パターンとハイビームの配光パターンを兼用する一方、カーブ走行時などの進行方向への配光パターンは、光軸が車両の中心より外側にあり、照射範囲が水平方向に広角である第二のヘッドライトで実現することにより、それぞれのヘッドライトの光軸が固定できるため可動部不要となり、低コスト、信頼性に優れた配光制御装置を提供できる。   According to the present invention, the first headlight that has an optical axis substantially parallel to the straight traveling direction of the vehicle and can control the irradiation range by controlling the amount of light combines the conventional low beam distribution pattern and the high beam distribution pattern. On the other hand, the light distribution pattern in the traveling direction when traveling on a curve, etc. is realized by the second headlight whose optical axis is outside the center of the vehicle and whose irradiation range is wide in the horizontal direction. Since the optical axis of the light can be fixed, there is no need for a moving part, and a light distribution control device with low cost and excellent reliability can be provided.

図１は、本発明による車両用ヘッドライトの配光制御システムの構成例を示す図である。本システムは、車速検出手段１０１、カーブ検出手段１０２、車両検出手段１０３、配光制御手段１０４、及びヘッドライト部１０５を備えて構成される。   FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a light distribution control system for a vehicle headlight according to the present invention. The system includes a vehicle speed detection unit 101, a curve detection unit 102, a vehicle detection unit 103, a light distribution control unit 104, and a headlight unit 105.

車速検出手段１０１は、車両の車速センサ１１０の情報をCAN（車内用ネットワーク）などを介して検出する手段である。カーブ検出手段１０２は、操舵角センサ１１１とナビゲーションシステム１１２とカメラ１１３から構成される。操舵角センサ１１１の情報はCAN（車内用ネットワーク）などを介して検出することができる。   The vehicle speed detecting means 101 is means for detecting information of the vehicle speed sensor 110 of the vehicle via CAN (in-vehicle network) or the like. The curve detection unit 102 includes a steering angle sensor 111, a navigation system 112, and a camera 113. Information of the steering angle sensor 111 can be detected via CAN (in-vehicle network) or the like.

ナビゲーションシステム１１２を用いると、図２の概念図に示すように、地図情報１２１とＧＰＳ１２２から自車両２００の位置情報と走行路を検出することが可能である。すなわち、ナビゲーションシステム１１２は、ＧＰＳ１２２によって自車両の現在位置情報を取得し、地図情報１２１上の対応する位置に自車両を表すマークを表示する。従って、地図情報上で自車両を表すマーク位置の走行路の形状を画像解析することにより、現在走行している走行路が直線であるのか、右カーブであるのか、左カーブであるのか、カーブの曲率半径等の情報を取得することができる。   If the navigation system 112 is used, as shown in the conceptual diagram of FIG. That is, the navigation system 112 acquires the current position information of the host vehicle by the GPS 122 and displays a mark representing the host vehicle at a corresponding position on the map information 121. Therefore, by analyzing the image of the shape of the road at the mark position representing the host vehicle on the map information, whether the current road is a straight line, a right curve, a left curve, a curve It is possible to acquire information such as the radius of curvature.

カメラ１１３は画像処理装置を有しており、図３（ａ）のように道路標示３０１や道路標識３０２を含む映像を映した場合、パターンマッチング等により、その映像から図３（ｂ）のように道路標示３０１や道路標識３０２を検出することが可能であり、また図４（ａ）のような走行路の映像を映した場合、その画像から図４（ｂ）のように白線３０３を検出することが可能である。検出された道路標示３０１や道路標識３０２、あるいは白線の情報を解析することによりカーブに関する知見を得ることができる。   The camera 113 has an image processing device. When an image including a road sign 301 and a road sign 302 is projected as shown in FIG. 3A, the image is shown in FIG. It is possible to detect the road marking 301 and the road sign 302, and when the image of the traveling road as shown in FIG. 4A is displayed, the white line 303 is detected from the image as shown in FIG. 4B. Is possible. By analyzing the detected road marking 301, road sign 302, or white line information, knowledge about the curve can be obtained.

車両検出手段１０３は、カメラ１１３とレーダー１１４から構成される。カメラ１１３は、自車両から先行車や対向車までの距離や位置を、画像の濃淡情報から検出するものである。カメラ１１３はカーブ検出手段１０２のものと併用してもよい。例えば先行車がある場合、カメラ１１３によって図５（ａ）のような映像を捉えることができるが、画像処理で赤色抽出することによって図５（ｂ）のように先行車２１０のテールランプ２１１を抽出することができ、左右のテールランプの距離を測定することによって先行車２１０までの距離を検出することができる。レーダー１１４は、レーザーレーダーやミリ波レーダーなど先行車や対向車を検出する装置であって、カメラ１１３の弱点である悪天候時の対向車両や先行車両の検出低下を補うものである。   The vehicle detection means 103 includes a camera 113 and a radar 114. The camera 113 detects the distance and position from the own vehicle to the preceding vehicle and the oncoming vehicle from the density information of the image. The camera 113 may be used in combination with that of the curve detection means 102. For example, when there is a preceding vehicle, the camera 113 can capture the image as shown in FIG. 5A, but the red light is extracted by image processing to extract the tail lamp 211 of the preceding vehicle 210 as shown in FIG. 5B. The distance to the preceding vehicle 210 can be detected by measuring the distance between the left and right tail lamps. The radar 114 is a device that detects a preceding vehicle or an oncoming vehicle, such as a laser radar or a millimeter wave radar, and compensates for a decrease in detection of the oncoming vehicle or the preceding vehicle during bad weather, which is a weak point of the camera 113.

ヘッドライト部１０５は、第一のヘッドライト（右）１１７、第一のヘッドライト（左）１１８、第二のヘッドライト（右）１１９、第二のヘッドライト（左）１２０の４つのヘッドライトから構成される。第一のヘッドライト及び第二のヘッドライトは、それぞれ左右一対のヘッドライトを備える。   The headlight unit 105 includes four headlights: a first headlight (right) 117, a first headlight (left) 118, a second headlight (right) 119, and a second headlight (left) 120. Consists of Each of the first headlight and the second headlight includes a pair of left and right headlights.

図６（ａ）は車両の前部に設置された第一のヘッドライトと第二のヘッドライトの外観図であり、図６（ｂ）は車両左前部のヘッドライト部分を拡大して示した拡大図である。第一のヘッドライト（右）１１７、第一のヘッドライト（左）１１８はいわゆるハイビームヘッドライト（走行用前照灯）の光軸、照射範囲をもつ。第二のヘッドライト（右）１１９、第二のヘッドライト（左）１２０はカーブの進入方向を照射するものであり、第一のヘッドライト１１７，１１８の光軸より外側を向いた光軸を有する。   FIG. 6A is an external view of the first headlight and the second headlight installed at the front part of the vehicle, and FIG. 6B is an enlarged view of the headlight part at the left front part of the vehicle. It is an enlarged view. The first headlight (right) 117 and the first headlight (left) 118 have the optical axis and irradiation range of a so-called high beam headlight (traveling headlamp). The second headlight (right) 119 and the second headlight (left) 120 irradiate the approach direction of the curve, and the optical axes directed outward from the optical axes of the first headlights 117 and 118 are arranged. Have.

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第一のヘッドライト（右）１１７及び第一のヘッドライト（左）１１８の光軸と照射範囲の説明図である。第一のヘッドライト（右）１１７及び第一のヘッドライト（左）１１８は、走行用前照灯の光軸（車両の直進方向とほぼ平行な光軸）を有し、光量を制御することによって、図７（ａ）に示すように従来のハイビームの配光パターンとすることも、図７（ｂ）に示すように従来のロービームの配光パターンとすることもできる。また、左右のヘッドライト１１７，１１８の光量は独立に制御することができ、例えば右側のヘッドライト１１７を従来のロービームの配光パターンとし、左側のヘッドライト１１８を従来のハイビームの配光パターンとすることも可能である。   FIGS. 7A and 7B are explanatory diagrams of the optical axis and irradiation range of the first headlight (right) 117 and the first headlight (left) 118. The first headlight (right) 117 and the first headlight (left) 118 have the optical axis of the headlight for traveling (an optical axis substantially parallel to the straight traveling direction of the vehicle), and control the amount of light. Thus, a conventional high beam light distribution pattern as shown in FIG. 7A or a conventional low beam light distribution pattern as shown in FIG. 7B can be obtained. The light amounts of the left and right headlights 117 and 118 can be controlled independently. For example, the right headlight 117 is a conventional low beam light distribution pattern, and the left headlight 118 is a conventional high beam light distribution pattern. It is also possible to do.

図８は第二のヘッドライトの説明図であり、図８（ａ）は第二のヘッドライトの光軸を示す説明図、図８（ｂ）は第二のヘッドライトの照射角を示す説明図である。第二のヘッドライト（右）１１９は光軸角θＲ、照射角θＷＲを持ち、第二のヘッドライト（左）１２０は光軸角θＬ、照射角θＷＬを持つ。   FIG. 8 is an explanatory diagram of the second headlight, FIG. 8 (a) is an explanatory diagram showing the optical axis of the second headlight, and FIG. 8 (b) is an explanation showing the irradiation angle of the second headlight. FIG. The second headlight (right) 119 has an optical axis angle θR and an irradiation angle θWR, and the second headlight (left) 120 has an optical axis angle θL and an irradiation angle θWL.

第二のヘッドライトは左右一対あるが、左右は同様の考え方で説明できるため、ここでは左側のヘッドライトについて述べる。光軸角θＬは、第二のヘッドライト（左）１２０のもつ光軸Ｆと自車両の進行方向のＺ方向がつくる水平方向の角度とする。第二のヘッドライト（左）１２０の光軸角θＬはいわゆるロービームヘッドライト（すれ違い用前照灯）よりも大きく、また照射角θＷＬも大きい。第二のヘッドライト（右）１１９及び第二のヘッドライト（左）１２０は光量を制御することによって、図８（ａ）に示すように遠方まで照射するような配光パターンとすることも、図８（ｂ）に示すように自車両の近くを照射するような配光パターンとすることもできる。また、左右のヘッドライト１１９，１２０は光量を独立に制御することができ、例えば右側のヘッドライト１１９のみを遠方まで照射するような配光パターンを実現することも可能である。   Although there are a pair of left and right headlights, the left and right headlights will be described here because the left and right headlights can be described in the same way. The optical axis angle θL is a horizontal angle formed by the optical axis F of the second headlight (left) 120 and the Z direction of the traveling direction of the host vehicle. The optical axis angle θL of the second headlight (left) 120 is larger than a so-called low beam headlight (passing headlight), and the irradiation angle θWL is also large. The second headlight (right) 119 and the second headlight (left) 120 can have a light distribution pattern that irradiates far away as shown in FIG. As shown in FIG. 8B, a light distribution pattern that irradiates the vicinity of the host vehicle may be used. In addition, the right and left headlights 119 and 120 can independently control the amount of light. For example, it is possible to realize a light distribution pattern in which only the right headlight 119 is irradiated far away.

更に、光量を独立に制御することができる第一のヘッドライトヘッドライト（右）１１７及び第一のヘッドライト（左）１１８と、これも光量を独立に制御することができる第二のヘッドライト（右）１１９、第二のヘッドライト（左）１２０を組み合わせることにより種々の配光パターンを実現することができる。   Furthermore, a first headlight (right) 117 and a first headlight (left) 118 that can independently control the amount of light, and a second headlight that can also independently control the amount of light. By combining the (right) 119 and the second headlight (left) 120, various light distribution patterns can be realized.

ここで、第二のヘッドライトの光軸θＬ、照射角θＷＬについて図９（ａ）から図９（ｄ）を用いて説明する。   Here, the optical axis θL and the irradiation angle θWL of the second headlight will be described with reference to FIGS. 9A to 9D.

第二のヘッドライトの光軸θＬ、照射角θＷＬは、自車両が外周ＲのカーブをＬ先まで照射する照射範囲Ａを持たせるために必要な光軸θＬ、照射角θＷＬとする。図において、WCは自車両２００の車幅、WLは車線幅を、ｍは自車両の中心から第二のヘッドライト（左）１２０までの距離、Z1は第二のヘッドライト（左）１２０の光軸、Z2は第一のヘッドライト（左）１１８の光軸、AはZ1は第二のヘッドライト（左）１２０の照射範囲、Bは第一のヘッドライト（左）１１８の照射範囲である。   The optical axis θL and the irradiation angle θWL of the second headlight are the optical axis θL and the irradiation angle θWL necessary for the vehicle to have an irradiation range A in which the curve of the outer periphery R is irradiated to the L point. In the figure, WC is the vehicle width of the host vehicle 200, WL is the lane width, m is the distance from the center of the host vehicle to the second headlight (left) 120, and Z1 is the second headlight (left) 120. The optical axis, Z2 is the optical axis of the first headlight (left) 118, A is the irradiation range of the second headlight (left) 120, B is the irradiation range of the first headlight (left) 118 is there.

光軸θＬは次式(1) によって求めることができる。
θＬ＝90°-tan-1（Y1／X1） …(1) The optical axis θL can be obtained by the following equation (1).
θL = 90 ° -tan -1 (Y1 / X1) (1)

ここでX1は次式から求めることができる。
X1=R-X2-Wc/2-m、
X2=Rcosθ1
θ１＝L×360／２πR Here, X1 can be obtained from the following equation.
X1 = R-X2-Wc / 2-m,
X2 = Rcosθ1
θ1 = L × 360 / 2πR

また、Y1は次式から求めることができる。
Y1=√（R2-X22） Y1 can be obtained from the following equation.
Y1 = √ (R 2 -X2 2 )

照射角θWは、光軸θＬを中心とし、第一のヘッドライトの照射範囲Ｂとの間を埋めることができる角度であれば良い。   The irradiation angle θW may be an angle that can fill the space between the irradiation range B of the first headlight with the optical axis θL as the center.

配光制御部１０４は、配光制御演算装置１１５とヘッドライトコントローラ１１６からなる。配光制御演算装置１１５はマイクロコンピュータやメモリなどから構成され、車速検出手段１０１、カーブ検出手段１０２、車両検出手段１０３から得られる検出情報から、最適な配光パターンを算出し、ヘッドライトコントローラ１１６にヘッドライト部１０５をコントロールするための制御信号を送るものである。   The light distribution control unit 104 includes a light distribution control arithmetic device 115 and a headlight controller 116. The light distribution control calculation device 115 is constituted by a microcomputer, a memory, and the like, calculates an optimal light distribution pattern from detection information obtained from the vehicle speed detection means 101, the curve detection means 102, and the vehicle detection means 103, and a headlight controller 116. A control signal for controlling the headlight unit 105 is sent to the projector.

ヘッドライトコントローラ１１６は、図１０に例示するように、例えば４個のＦＥＴ１２３等のスイッチング素子から構成される。配光制御演算装置１１５から与えられた制御信号から、４つのヘッドライト１１７〜１２０に流す電流を制御することによって、４つのヘッドライトそれぞれを独立に光量制御するものである。電流で明るさを調整するため、光軸を調整するためのメカニカルな部品は必要としない。例えば第一のヘッドライト（右）１１７、第一のヘッドライト（左）１１８であれば、電流値を最大にした場合、図７（ａ）のように１００ｍ先（ハイビーム相当）まで照射することが可能で、電流値を絞った場合は図７（ｂ）のように、４０ｍ先（ロービーム相当）まで照射できるものとする。   The headlight controller 116 includes switching elements such as four FETs 123 as illustrated in FIG. By controlling the currents flowing through the four headlights 117 to 120 from the control signal supplied from the light distribution control arithmetic unit 115, the light amount of each of the four headlights is controlled independently. Since the brightness is adjusted by the electric current, mechanical parts for adjusting the optical axis are not required. For example, in the case of the first headlight (right) 117 and the first headlight (left) 118, when the current value is maximized, irradiation is performed up to 100 m ahead (equivalent to a high beam) as shown in FIG. In the case where the current value is reduced, as shown in FIG. 7B, it can be irradiated up to 40 m (equivalent to a low beam).

本発明による車両用ヘッドライトの配光制御システムによる制御方法の例についてフローチャート図１１及び図１２を用いて説明する。ドライバーがライトスイッチをオンにした場合や、照度センサが照度を検出しライトをオンさせた場合などに、本ロジックが開始される。   An example of a control method by the vehicle headlight light distribution control system according to the present invention will be described with reference to flowcharts 11 and 12. This logic is started when the driver turns on the light switch or when the illuminance sensor detects the illuminance and turns on the light.

まず、図１１を参照して、ステップＳ１１で、ステアリング操舵角θを取込む。ステップＳ１２に進んで、操舵角θが設定値ｘより大きい場合には、ステップＳ１３のカーブ検出処理に移行する。設定値ｘは、カーブへの進入とみなされる値を、実験結果などをもとに予め設定しておく。ステップ１２の判定において操舵角θが設定値ｘより小さい場合には、走行中の路線は直線路とみなし、ステップＳ１４へ移行する。   First, referring to FIG. 11, in step S11, the steering angle θ is taken. Proceeding to step S12, when the steering angle θ is larger than the set value x, the process proceeds to the curve detection process of step S13. As the set value x, a value regarded as entering the curve is set in advance based on experimental results and the like. If the steering angle θ is smaller than the set value x in the determination in step 12, the traveling route is regarded as a straight road, and the process proceeds to step S14.

操舵角θが設定値ｘより小さい場合は、ステップＳ１４で車速を取込む。車速を取り込むことによって，車速が高い場合は，運転者にとってはできるだけ遠くまで照射することが有効で，車速が低い場合はより広い範囲の照射を提供することが有効であることなどを考慮した配光制御を行うことができる。ステップＳ１５の先行車２１０、対向車２２０までの距離を検出するロジックへ移行する。   If the steering angle θ is smaller than the set value x, the vehicle speed is taken in at step S14. By taking in the vehicle speed, it is effective for the driver to irradiate as far as possible when the vehicle speed is high, and to provide a wider range of irradiation when the vehicle speed is low. Light control can be performed. The process proceeds to the logic of detecting the distance to the preceding vehicle 210 and the oncoming vehicle 220 in step S15.

このロジックでは、画像データをもとに先行車２１０や対向車２２０までの距離を検出する。次に、ステップＳ１６で第一のヘッドライトの光量制御量を算出する。先行車２１０や対向車２２０が無ければ、ＦＥＴ１２３のＤＵＴＹを１００％とし、図７（ａ）のようにハイビームヘッドランプと同じ照射距離で点灯させる。図１４（ａ）のように、先行車２１０や対向車２２０がある場合は、先行車２１０、対向車２２０までの距離に応じた照射距離とする。   In this logic, the distance to the preceding vehicle 210 and the oncoming vehicle 220 is detected based on the image data. Next, in step S16, the light amount control amount of the first headlight is calculated. If there is no preceding vehicle 210 or oncoming vehicle 220, the DUTY of the FET 123 is set to 100% and the light is turned on at the same irradiation distance as the high beam headlamp as shown in FIG. As shown in FIG. 14A, when there is a preceding vehicle 210 and an oncoming vehicle 220, the irradiation distance is set according to the distance to the preceding vehicle 210 and the oncoming vehicle 220.

ステップＳ１２の判定で操舵角θが設定値ｘより大きい場合には、ステップ１３のカーブ検出処理に移行する。カーブ検出処理では、図１２に示すように、ステップＳ２１において、カメラで画像データを取り込み、ステップＳ２２において白線データを抽出する。続いてステップ２３に進み、白線の湾曲程度からカーブ曲率半径を計算する。これ以外に画像データから道路標示や道路標識から認識させることでカーブを推測することも可能である。   If the steering angle θ is larger than the set value x in the determination in step S12, the process proceeds to the curve detection process in step 13. In the curve detection processing, as shown in FIG. 12, in step S21, image data is captured by the camera, and white line data is extracted in step S22. Subsequently, the process proceeds to step 23, where the curve curvature radius is calculated from the degree of curve of the white line. In addition to this, it is also possible to estimate a curve by recognizing from a road sign or a road sign from image data.

カメラで改めて、カーブを確認する理由は、ステアリングの操舵角のみで配光制御すると、頻繁に左右のライトの明るさが変化し、自車両の運転者や先行車２１０、対向車２２０にかえって煩わしさを与えてしまう恐れがあるためである。また、道路標示３０１や道路標識３０２、白線３０３情報のみでは、正確にカーブの半径を検出することができない場合がある。特に白線情報はカーブが急な場合、図１３のように画角の内に道路の絵が入りきらず、白線３０３として検出することさえ困難になる（両側の白線が検出できないため）。よって、ステップS２４においてナビ地図データ１２１を読みこみ、カーブ半径を算出する。この処理のアウトプットはカーブの有無とカーブの半径となる。また、カメラ１１３による道路標示検出や道路標識検出から、今後進むべき進路にカーブがあるという情報を、ステアリング操舵角や白線の曲率からカーブを検出する手段より、早く検出することが可能である。これらは実際のカーブ進入数十ｍ手前に表示されているからである。   The reason for checking the curve again with the camera is that if the light distribution is controlled only by the steering angle of the steering wheel, the brightness of the left and right lights changes frequently, which is bothersome for the driver of the own vehicle, the preceding vehicle 210, and the oncoming vehicle 220. This is because there is a risk of giving a sense of security. Further, it may be impossible to accurately detect the radius of the curve only with the road marking 301, the road sign 302, and the white line 303 information. In particular, when the curve of the white line is steep, the road picture does not fit in the angle of view as shown in FIG. 13, and it is even difficult to detect the white line 303 (because the white lines on both sides cannot be detected). Therefore, the navigation map data 121 is read in step S24, and the curve radius is calculated. The output of this process is the presence or absence of the curve and the radius of the curve. In addition, information indicating that there is a curve in the course to be advanced in the future can be detected earlier than the means for detecting the curve from the steering angle or the curvature of the white line based on the road marking detection and the road sign detection by the camera 113. This is because they are displayed several tens of meters before the actual curve approach.

この検出結果をナビ地図データ１２１の情報と組み合わせるなどによって、より精度よくカーブの有無と半径の検出が可能となる。ステップＳ１４の車速データ、ステップＳ１５の先行車、対向車検出結果から、第一のヘッドライト、第二のヘッドライトの光量値を決め、カーブにおける配光制御を行う。   By combining this detection result with the information of the navigation map data 121, the presence / absence of the curve and the radius can be detected more accurately. The light intensity values of the first headlight and the second headlight are determined from the vehicle speed data in step S14, the preceding vehicle in step S15, and the oncoming vehicle detection result, and light distribution control in the curve is performed.

本発明の配光制御システムの動作の一例について図１４を用いて説明する。図１４（ａ）はステップＳ１２で操舵角θがxより小さく、直線路が想定されるケースである。この場合、第二のヘッドライトは点灯させない。また、第一のヘッドライト１１７，１１８は、先行車２１０、対向車２２０までの距離に応じた照射距離となるように光量を調節する。こうして、第一のヘッドライト１１７，１１８による配光パターン２０３，２０４によって、先行車２１０や対向車２２０に影響を与えることなく、自車両２００の運転者の視界を確保する。   An example of the operation of the light distribution control system of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 14A shows a case where the steering angle θ is smaller than x in step S12 and a straight road is assumed. In this case, the second headlight is not turned on. In addition, the first headlights 117 and 118 adjust the amount of light so that the irradiation distance is in accordance with the distance to the preceding vehicle 210 and the oncoming vehicle 220. In this way, the light distribution patterns 203 and 204 by the first headlights 117 and 118 ensure the visibility of the driver of the host vehicle 200 without affecting the preceding vehicle 210 and the oncoming vehicle 220.

図１４（ｂ）はステップＳ１２で操舵角θがxより大きく、カーブと検出された場合に配光制御手段によって制御される配光パターンを示している。図の場合は右カーブであるため、第二のヘッドライト（右）１１９が点灯され、カーブ進行方向が第二のヘッドライト（右）１１９による配光パターン２０１によって照射され、運転者の視界を確保する。また、直線路の場合と同様に、対向車や先行車が検出された場合は、第二のヘッドライト（右）１１９をオフにするか、ＦＥＴ１２３を制御して、光量制御によって第二のヘッドライト（右）１１９の照射距離が先行車あるいは対向車までの距離に応じた照射距離となるように制御する。左カーブを走行するときも同様の制御を行う。   FIG. 14B shows a light distribution pattern that is controlled by the light distribution control means when the steering angle θ is larger than x and detected as a curve in step S12. In the case of the figure, since it is a right curve, the second headlight (right) 119 is turned on, the curve traveling direction is irradiated by the light distribution pattern 201 by the second headlight (right) 119, and the driver's field of view is Secure. Similarly to the case of a straight road, when an oncoming vehicle or a preceding vehicle is detected, the second headlight (right) 119 is turned off or the FET 123 is controlled to control the second headlight by controlling the amount of light. Control is performed so that the irradiation distance of the light (right) 119 becomes an irradiation distance corresponding to the distance to the preceding vehicle or the oncoming vehicle. The same control is performed when driving on the left curve.

車両用ヘッドライトの配光制御システムの構成例を示す図。The figure which shows the structural example of the light distribution control system of the headlight for vehicles. ナビゲーションシステムの概念図。The conceptual diagram of a navigation system. 道路標示と道路標識がある映像の処理例を示す図。The figure which shows the example of a process of the image | video with a road marking and a road sign. 白線のある映像の処理例を示す図。The figure which shows the example of a process of an image | video with a white line. 先行車のある映像の処理例を示す図。The figure which shows the example of a process of an image | video with a preceding vehicle. 第一のヘッドライトと第二のヘッドライトの外観図。FIG. 3 is an external view of a first headlight and a second headlight. 第一のヘッドライトの光軸と照射範囲の説明図。Explanatory drawing of the optical axis and irradiation range of a 1st headlight. 第二のヘッドライトの光軸と照射範囲の説明図。Explanatory drawing of the optical axis and irradiation range of a 2nd headlight. 第二のヘッドライトの光軸θＬと照射角θＷＬの説明図。Explanatory drawing of optical axis (theta) L and irradiation angle (theta) WL of a 2nd headlight. ヘッドライトコントローラの説明図。Explanatory drawing of a headlight controller. 本発明による車両用ヘッドライトの配光制御システムによる制御方法の例を示すフローチャート。The flowchart which shows the example of the control method by the light distribution control system of the headlight for vehicles by this invention. カーブ検出処理のフローチャート。The flowchart of a curve detection process. 白線非検出の映像の例を示す図。The figure which shows the example of the image | video of a white line non-detection. 本発明の配光制御システムの動作例の説明図。Explanatory drawing of the operation example of the light distribution control system of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１０１…車速検出手段
１０２…カーブ検出手段
１０３…車両検出手段
１０４…配光制御手段
１０５…ヘッドライト部
１１０…車速センサ
１１１…操舵角センサ
１１２…ナビゲーションシステム
１１３…カメラ
１１４…レーダー
１１５…配光制御演算装置
１１６…ヘッドライトコントローラ
１１７…第一のへッドライト（右）
１１８…第一のヘッドライト（左）
１１９…第二のヘッドライト（右）
１２０…第二のヘッドライト（左）
１２１…ナビ地図データ
１２２…ＧＰＳ
１２３…ＦＥＴ
２００…自車両
２０１…第二のヘッドライト(右)の配光パターン
２０３…第一のヘッドライト（右）の配光パターン
２０４…第一のヘッドライト（左）の配光パターン
２１０…先行車両
２２０…対向車両
３０１…道路標示
３０２…道路標識
３０３…白線 DESCRIPTION OF SYMBOLS 101 ... Vehicle speed detection means 102 ... Curve detection means 103 ... Vehicle detection means 104 ... Light distribution control means 105 ... Headlight part 110 ... Vehicle speed sensor 111 ... Steering angle sensor 112 ... Navigation system 113 ... Camera 114 ... Radar 115 ... Light distribution control Arithmetic unit 116 ... headlight controller 117 ... first headlight (right)
118 ... First headlight (left)
119 ... Second headlight (right)
120 ... Second headlight (left)
121 ... Navi map data 122 ... GPS
123 ... FET
200 ... Own vehicle 201 ... Second headlight (right) light distribution pattern 203 ... First headlight (right) light distribution pattern 204 ... First headlight (left) light distribution pattern 210 ... Preceding vehicle 220 ... Oncoming vehicle 301 ... Road marking 302 ... Road sign 303 ... White line

Claims (15)

車両の直進方向とほぼ平行な光軸を有し、光量の制御により照射範囲を制御できる第一のヘッドライトと、
前記第一のヘッドライトの照射範囲より外側の照射範囲を持つ第二のヘッドライトと、
前記第一のヘッドライト及び第二のヘッドライトの光量を制御する配光制御手段と
を備えることを特徴とする車両用ヘッドライトの配光制御装置。 A first headlight having an optical axis substantially parallel to the straight direction of the vehicle and capable of controlling the irradiation range by controlling the amount of light;
A second headlight having an irradiation range outside the irradiation range of the first headlight;
A light distribution control device for a vehicle headlight, comprising: a light distribution control means for controlling light amounts of the first headlight and the second headlight. 請求項１記載の配光制御装置において、前記第二のヘッドライトは前記第一のヘッドライトの照射範囲より広角であることを特徴とする車両用ヘッドライトの配光制御装置。   The light distribution control device according to claim 1, wherein the second headlight has a wider angle than an irradiation range of the first headlight. 請求項１記載の配光制御装置において、前記第二のヘッドライトの光軸は前記第一のヘッドライトの光軸より自車両の外側を向いていることを特徴とする車両用ヘッドライトの配光制御装置。   2. The light distribution control device according to claim 1, wherein the optical axis of the second headlight is directed to the outside of the host vehicle from the optical axis of the first headlight. Light control device. 請求項１〜３のいずれか１項記載の配光制御装置において、前記第二のヘッドライトは、光量を制御することにより照射範囲を制御できることを特徴とする車両用ヘッドライトの配光制御装置。   The light distribution control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the second headlight is capable of controlling an irradiation range by controlling an amount of light. . 請求項１〜４のいずれか１項記載の配光制御装置において、前記第一のヘッドライト及び第二のヘッドライトはそれぞれ左右のヘッドライトからなり、前記第一のヘッドライト及び／又は第二のヘッドライトは照射範囲を左右独立に制御可能であることを特徴とする車両用ヘッドライトの配光制御装置。   5. The light distribution control device according to claim 1, wherein each of the first headlight and the second headlight includes left and right headlights, and the first headlight and / or the second headlight. The headlight light distribution control device for a vehicle is characterized in that the irradiation range of the headlight can be controlled independently on the left and right sides. 請求項１〜５のいずれか１項記載の配光制御装置において、カーブ検出手段を有し、前記配光制御手段は、カーブ検出時に、点灯させるヘッドライトを前記第一のヘッドライトから、前記第二のヘッドライトに切り替えることを特徴とする車両用ヘッドライトの配光制御装置。   6. The light distribution control device according to claim 1, further comprising a curve detection unit, wherein the light distribution control unit changes a headlight to be turned on at the time of curve detection from the first headlight. A light distribution control device for a vehicle headlight, wherein the light distribution control device switches to a second headlight. 請求項１〜５のいずれか１項記載の配光制御装置において、カーブ検出手段を有し、前記配光制御手段は、カーブ検出時に前記第二のヘッドライトの照射範囲、或いは前記第一のヘッドライト及び第二のヘッドライトの照射範囲を制御することを特徴とする車両用ヘッドライトの配光制御装置。   The light distribution control device according to any one of claims 1 to 5, further comprising a curve detection unit, wherein the light distribution control unit is an irradiation range of the second headlight at the time of detecting a curve, or the first A light distribution control device for a headlight for a vehicle, which controls an irradiation range of the headlight and the second headlight. 請求項１〜７のいずれか１項記載の配光制御装置において、車両検出手段を有し、前記配光制御手段は、車両検出時に前記第一のヘッドライトの照射範囲、或いは前記第一のヘッドライト及び第二のヘッドライトの照射範囲を制御することを特徴とする車両用ヘッドライトの配光制御装置。   The light distribution control device according to claim 1, further comprising a vehicle detection unit, wherein the light distribution control unit is an irradiation range of the first headlight at the time of vehicle detection, or the first A light distribution control device for a headlight for a vehicle, which controls an irradiation range of the headlight and the second headlight. 請求項６又は７記載の配光制御装置において、前記カーブ検出手段はステアリングの操舵角によってカーブ検出を行うこと特徴とする車両用ヘッドライトの配光制御装置。   8. The light distribution control device according to claim 6 or 7, wherein the curve detection means detects a curve based on a steering angle of a steering wheel. 請求項６又は７記載の配光制御装置において、前記カーブ検出手段はカメラと画像処理部を有し、前記カメラの映像を前記画像処理部で処理することによってカーブ検出を行うことを特徴とする車両用ヘッドライトの配光制御装置。   8. The light distribution control device according to claim 6, wherein the curve detection unit includes a camera and an image processing unit, and performs curve detection by processing an image of the camera by the image processing unit. Light distribution control device for vehicle headlights. 請求項１０記載の配光制御装置において、前記画像処理部は前記カメラの映像から道路上の道路標示を認識し、カーブ検出を行うことを特徴とする車両用ヘッドライトの配光制御装置。   The light distribution control device according to claim 10, wherein the image processing unit recognizes a road marking on a road from an image of the camera and detects a curve. 請求項１０記載の配光制御装置において、前記画像処理部は前記カメラの映像から道路の白線を認識し、カーブ検出を行うことを特徴とする車両用ヘッドライトの配光制御装置。   The light distribution control device according to claim 10, wherein the image processing unit recognizes a white line on a road from the video of the camera and detects a curve. 請求項１０記載の配光制御装置において、前記画像処理部は前記カメラの映像から道路標識を認識し、カーブ検出を行うことを特徴とする車両用ヘッドライトの配光制御装置。   11. The light distribution control device according to claim 10, wherein the image processing unit recognizes a road sign from the video of the camera and detects a curve. 請求項６又は７記載の配光制御装置において、前記カーブ検出手段は、ナビゲーションシステムの道路状況の情報を取り込み、カーブ検出を行うことを特徴とする車両用ヘッドライトの配光制御装置。   8. The light distribution control device according to claim 6 or 7, wherein the curve detection means takes in road condition information of a navigation system and performs curve detection. 車両の直進方向とほぼ平行な光軸を有し光量の制御により照射範囲を制御できる左右のライトからなる第一のヘッドライト及び当該第一のヘッドライトの照射範囲より外側の照射範囲を持ち光量の制御により照射範囲を制御できる左右のライトからなる第二のヘッドライトを制御するためのヘッドライトコントローラと、
自車両の車速を検出する車速検出手段、先行車及び／又は対向車の有無及び自車両からの距離を検出する車両検出手段、走行路のカーブ情報を取得するカーブ検出手段からの信号を受けて適切な配光パターンを算出し、前記ヘッドライトコントローラに制御信号を送る配光制御演算装置とを備え、
前記ヘッドライトコントローラは、前記配光制御演算装置から送られてきた制御信号に応じて、電源から前記第一のヘッドライトの左右のライト及び前記第二のヘッドライトの左右のライトに流す電流をそれぞれ独立に制御するスイッチ手段を有することを特徴とする車両用配光制御装置。 A first headlight consisting of left and right lights having an optical axis substantially parallel to the vehicle's straight traveling direction and capable of controlling the irradiation range by controlling the amount of light, and having an irradiation range outside the irradiation range of the first headlight A headlight controller for controlling the second headlight consisting of left and right lights that can control the irradiation range by controlling
In response to signals from vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed of the host vehicle, vehicle detection means for detecting the presence / absence of a preceding vehicle and / or oncoming vehicle and the distance from the host vehicle, and curve detection means for acquiring curve information of the travel path A light distribution control calculation device that calculates an appropriate light distribution pattern and sends a control signal to the headlight controller;
The headlight controller, according to a control signal sent from the light distribution control arithmetic unit, supplies a current to flow from the power source to the left and right lights of the first headlight and the left and right lights of the second headlight. A vehicle light distribution control device comprising switch means for independently controlling each of them.
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