JP2861754B2

JP2861754B2 - ヘッドランプの配光制御装置

Info

Publication number: JP2861754B2
Application number: JP25723993A
Authority: JP
Inventors: 誠高木; 久志里中; 隆司中村
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-10-14
Filing date: 1993-10-14
Publication date: 1999-02-24
Anticipated expiration: 2014-02-24
Also published as: JPH07108873A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ヘッドランプの配光制
御装置に係り、より詳しくは、車両の走行中に、自車両
の前方を走行している先行車両や対向車両等の他車両の
ドライバーにグレアを与えないようにヘッドランプの照
射範囲を制御するヘッドランプの配光制御装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、車両には、夜間等にドライバーの
前方視認性を向上させるために、車両の略先端に配設さ
れて予め定められた範囲を照射するためのヘッドランプ
が配設されている。

【０００３】このヘッドランプからの光ビームには、自
車両の前方を同じ方向に走行している車両（以下、先行
車両という。）や自車両に対向する方向に走行しいてる
車両（以下、対向車両という。）のないときに遠方範囲
まで照射するハイビームと、先行車両または対向車両が
存在するときまたは明るい市街地を走行するためのロー
ビームの２つがあり、手動または自動でハイビームとロ
ービームの切替えを行っている。ハイビームで遠方まで
照射しているとき、先行車両または対向車両が存在しな
い場合等では問題はないが、ヘッドランプの照射範囲に
先行車両または対向車両が存在する場合には先行車両ま
たは対向車両のドライバーに不快なグレアを与えること
となる。

【０００４】このような問題に鑑み、車体に固定された
外枠部材にピンを介して回動可能に支持される筒体と、
第１焦点位置と第２焦点位置を有し第１焦点位置は光源
の位置であり第２焦点位置は集光レンズの焦点位置であ
る略楕円形状のリフレクタとを一体に連結して構成する
ヘッドランプと、前方の領域を５つに分け自車両と前方
の先行車両との距離に応じて各々の車両のテールランプ
またはヘッドランプを独立に検出する５つの受光素子
（ＣＣＤカメラ等に用いられる撮影素子）と、この受光
素子からの出力信号に基づきピンを中心に筒体を上下方
向に移動させることにより上記ヘッドランプを下上方向
に移動させて上記ヘッドランプの光軸を移動するステッ
プモータと、ヘッドランプとは独立して対向車への照射
を制限する遮光板と、から構成される車両用前照灯装置
が提供されている（特開平１−２７８８４８号公報）。

【０００５】このように構成された車両用前照灯装置
は、画像処理により５つの受光素子の内どの受光素子が
テールランプを受光したのかを判断し、受光した受光素
子に応じてステップモータの駆動によりピンを介して筒
体を移動させることによりヘッドランプの光軸を次第に
上下方向に移動させ、常に中間の受光素子の位置へ先行
車両のテールランプが入るように、自車両のヘッドラン
プの光軸を調整することにより、前方車両の後輪下部分
位置にホットゾーンを合わせて、先行車両に対し確実に
グレアを与えないようにすると共に、先行車両と自車両
との間に照射されない暗い部分をつらせないようにし
て、ドライバーの前方視認性を向上させている。また、
対向車に対しては、受光した受光素子に応じて対向車の
ヘッドライトが常に中間の受光素子の位置に入るよう
に、遮光板を上下方向に移動させることにより遮光ライ
ンを移動させて、対向車のドライバーにグレアを与えな
いようにしている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、通常、ヘッ
ドランプの照射範囲は、図３１（ａ）の実線６００で示
すようにロービームでは、進行方向に距離８０〔ｍ〕、
進行方向に垂直な方向（車幅方向）に１８〔ｍ〕、ま
た、図３１（ｂ）の実線７００で示すようにハイビーム
では、進行方向に距離１２０〔ｍ〕、進行方向に垂直な
方向に１８〔ｍ〕となっている。

【０００７】しかしながら、上述の車両用前照灯装置で
は、前方の領域を５つに分け自車両と前方の先行車両と
の距離に応じて車両のテールランプまたはヘッドランプ
を独立に検出する５つの受光素子の内どの受光素子がテ
ールランプ又はヘッドランプを受光したのかを判断し、
受光した受光素子に応じて、ヘッドランプの光軸や遮光
板を上下方向に移動させているので、ヘッドランプの左
右方向の照射範囲を考慮していない。従って、例えば、
先行車のテールランプ等を受光したが、その位置が、図
３２（ａ）に示すように、ヘッドランプの照射範囲外で
ありヘッドランプの光軸をハイビーム位置まで上げても
差し支えない場合であっても、図３２（ｂ）に示すよう
に、中間の受光素子の位置へ先行車両のテールランプが
入るように自車両のヘッドランプの光軸等を調整してし
まう。その結果、ドライバーの視認性を悪化させてしま
う。

【０００８】そこで、本発明は、上記事実を考慮して、
先行車両または対向車両にグレアを与えないヘッドラン
プの照射範囲を拡大させることの可能なヘッドランプの
配光制御装置を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、自車両の前方の画像を検出する画像検出手
段と、検出された画像に基づいて前記画像検出手段を基
準とする他車両の検出方向を求めると共に他車両と自車
両との車間距離を求める演算手段と、自車両のヘッドラ
ンプの照射範囲と非照射範囲との境界ラインを変更させ
る境界ライン変更手段と、前記演算手段によって求めら
れた検出方向及び車間距離に基づいて他車両が自車両の
ヘッドランプの照射範囲内に存在するか否か判断し、他
車両が自車両のヘッドランプの左右方向の照射範囲内に
存在すると判断した場合には、自車両のヘッドランプの
照射範囲が前記他車両のドライバーにグレアを与えない
領域となる位置に前記境界ラインが位置するように前記
境界ライン変更手段を制御すると共に、他車両が自車両
のヘッドランプの左右方向の照射範囲内に存在していな
いと判断した場合には、前記境界ラインが所定位置に位
置するように前記境界ライン変更手段を制御する制御手
段と、を備えている。

【００１０】

【作用】本発明では、画像検出手段は、自車両の前方の
画像を検出する。演算手段は、検出された画像に基づい
て前記画像検出手段を基準とする他車両の検出方向を求
めると共に他車両と自車両との車間距離を求める。制御
手段は、前記演算手段によって求められた検出方向及び
車間距離に基づいて他車両が自車両のヘッドランプの照
射範囲内に存在するか否か判断し、他車両が自車両のヘ
ッドランプの左右方向の照射範囲内に存在すると判断し
た場合には、自車両のヘッドランプの照射範囲が前記他
車両のドライバーにグレアを与えない領域となる位置に
前記境界ラインが位置するように前記境界ライン変更手
段を制御すると共に、他車両が自車両のヘッドランプの
左右方向の照射範囲内に存在していないと判断した場合
には、前記境界ラインが所定位置に位置するように前記
境界ライン変更手段を制御する。境界ライン変更手段
は、自車両のヘッドランプの照射範囲と非照射範囲との
境界ラインを制御手段の制御に応じて変更させる。

【００１１】このように、他車両が自車両のヘッドラン
プの左右方向の照射範囲内に存在する場合には、他車両
のドライバーにグレアを与えることない位置にカットラ
インを位置させ、また、他車両が自車両のヘッドランプ
の左右方向の照射範囲内に存在していない場合には、カ
ットラインを所定位置、例えば、ハイビーム位置に位置
させているので、自車両のドライバーの前方視認性を向
上することができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。図１に示すように、車両１０のフロントボ
デー１０Ａの上面部には、エンジンフード１２が配置さ
れており、フロントボデー１０Ａの前端部には車両幅方
向の一旦から他端に亘ってフロントバンパ１６が固定さ
れている。このフロントバンパ１６とエンジンフード１
２の前縁部との間には、車両幅方向両端部に一対のヘッ
ドランプ１８、２０が配設されている。

【００１３】エンジンフード１２の後端部付近には、ウ
インドシールドガラス１４が設けられており、車両１０
内部のウインドシールドガラス１４の上方側に対応する
部位の近傍にはルームミラー１５が設けられている。ル
ームミラー１５の近傍には車両前方の状況を撮像するた
めのＴＶカメラ２２が配置されている。ＴＶカメラ２２
は画像処理装置４８（図４参照）に接続されている。本
実施例ではＴＶカメラ２２として、単に光量のみを検出
するＣＣＤ素子を備え白黒画像を表す画像信号を出力す
るＴＶカメラを用いている。

【００１４】なお、ＴＶカメラ２２の配設位置は、車両
前方の道路形状を正確に認識でき、かつドライバーの目
視感覚により合致するように、ドライバーの視点位置
（所謂アイポイント）になるべく近い位置に配置される
ことが好ましい。また、本実施例における道路形状に
は、進行路の形状、例えばセンターラインや縁石等によ
って形成される１車線に対応する道路形状が含まれる。
また、車両１０には図示しないスピードメータが配設さ
れており、この図示しないスピードメータのケーブルに
は、車両１０の車速Ｖを検知する車速センサ６６（図４
参照）が取付けられている。この車速センサ６６は画像
処理装置４８に接続されており、車速Ｖの検出結果を出
力する。

【００１５】また、車両１０のフロントグリルの内部に
は、測定手段としてのレーダ８０が配置されている。本
実施例では、レーダ８０として検出領域の幅が車両が通
行する車線の１本分程度の大きさとされたミリ波レーダ
を用いている。レーダ８０には、レーダ８０を図１矢印
Ａ方向及び矢印Ｂ方向に回動させるアクチュエータ８２
（図４参照）が連結されている。レーダ８０はアクチュ
エータ８２によって図１矢印Ａ方向または矢印Ｂ方向に
回動されることにより、車両１０の前方の各方向に存在
する他車両を検出領域内に収め、この他車両との車間距
離を検出できるようになっている。レーダ８０は制御装
置５０の入力ポート５８（図４参照）に接続されてお
り、車間距離を検出した結果を制御装置５０へ出力す
る。また、前記アクチュエータ８２は制御装置５０の出
力ポート６４に接続されており、制御装置５０から指示
された回動角だけレーダ８０を矢印Ａ方向または矢印Ｂ
方向へ回動させるようになっている。

【００１６】図２及び図３に示すように、ヘッドランプ
１８はプロジェクタタイプのヘッドランプで、凸レンズ
３０、バルブ３２及びランプハウス３４を備えている。
ランプハウス３４は車両１０の図示しないフレームに略
水平に固定されており、ランプハウス３４の一方の開口
には、凸レンズ３０が固定され、他方の開口には凸レン
ズ３０の光軸Ｌ（凸レンズ３０の中心軸）上に発光点が
位置するようにソケット３６を介してバルブ３２が固定
されている。

【００１７】ランプハウス３４内部のバルブ側には、楕
円反射面のリフレクタ３８が形成されており、バルブ３
８から射出された光がリフレクタ３８により反射され凸
レンズ３０及びバルブ３２の間に集光される。この集光
点の近傍にはアクチュエータ４０、４２が配設されてい
る。アクチュエータ４０は、ランプハウス３４内に車両
幅方向に沿うように固定された回転軸４４に回動可能に
軸支された遮光カム４０Ａを備えており、この遮光カム
４０Ａには歯車４０Ｂが固着されている。歯車４０Ｂに
は、モータ４０Ｄの駆動軸に固着された歯車４０Ｃが噛
合している。モータ４０Ｄは制御装置５０のドライバ６
４に接続されている。

【００１８】また、アクチュエータ４２もアクチュエー
タ４０と同様に、前記回転軸４４に回動可能に軸支され
た遮光カム４２Ａと、遮光カム４０Ａに固着された歯車
４０Ｂと、モータ４２Ｄと、モータ４２Ｄに駆動軸に固
着され歯車４０Ｂと噛合する歯車４０Ｃと、で構成され
ている。モータ４０Ｄも制御装置５０のドライバ６４に
接続されている。リフレクタ３８で反射集光されたバル
ブ３２の光は、アクチュエータ４０、４２の遮光カム４
０Ａ、４２Ａによって遮光され、それ以外の光が凸レン
ズ３０から射出される。

【００１９】前記遮光カム４０Ａ、４２Ａは、回転軸４
４から外周までの距離が円周方向に沿って連続的に変化
するカム形状をしており、制御装置５０からの信号に応
じてモータ４０Ｄ、４２Ｄが駆動されることによって各
々別個に回動される。この遮光カム４０Ａ、４２Ａの回
動に伴って、バルブ３２の光が通過光と遮光された光と
に分断される境界の位置が上下に変化する。この境界が
車両１０の前方の配光における明暗の境界であるカット
ラインとして現れることになる。

【００２０】図２４に示すように、遮光カム４０Ａによ
って形成される前記境界は、ヘッドランプ１８による照
射領域内の車両幅方向右側のカットライン７０として現
れ、遮光カム４０Ａが回動されることにより、カットラ
イン７０の位置は、最上位に対応する位置（図２４にカ
ットライン７０として実線で示す位置、所謂ハイビーム
以下の位置）から最下位に対応する位置（図２４に想像
線で示す位置、所謂ロービーム並みの位置）まで平行に
移動する。

【００２１】また、遮光カム４２Ａによって形成される
前記境界は、照射領域内の車両幅方向左側のカットライ
ン７２として現れ、遮光カム４２Ａが回動されることに
より、カットライン７２の位置は最上位の位置（図２４
にカットライン７２として実線で示す位置、所謂ハイビ
ーム以下の位置）から最下位の位置（図２４に想像線で
示す位置、所謂ロービーム並みの位置）まで平行に移動
する。

【００２２】また、ヘッドランプ２０はヘッドランプ１
８と同様の構成であるため、詳細な説明は省略するが、
図４に示すようにアクチュエータ４１、４３が取付けら
れており、アクチュエータ４１、４３の作動に伴って照
射領域の左側のカットラインの位置及び右側のカットラ
インの位置が各々別個に移動される。

【００２３】図４に示すように、制御装置５０は、リー
ドオンリメモリ（ＲＯＭ）５２、ランダムアクセスメモ
リ（ＲＡＭ）５４、中央処理装置（ＣＰＵ）５６、入力
ポート５８、出力ポート６０及びこれらを接続するデー
タバスやコントロールバス等のバス６２を含んで構成さ
れている。なお、このＲＯＭ５２には、後述するマップ
及び制御プログラムが記憶されている。

【００２４】入力ポート５８には車速センサ６６及び画
像処理装置４８が接続されている。この画像処理装置４
８は、後述するようにＴＶカメラ２２及び制御装置５０
から入力される信号に基づいて、ＴＶカメラ２２で撮像
されたイメージを画像処理する。出力ポート６０は、ド
ライバ６４を介してヘッドランプ１８のアクチュエータ
４０、４２及びヘッドランプ２０のアクチュエータ４
１、４３に接続されている。また、出力ポート６０は、
画像処理装置４８にも接続されている。

【００２５】次に、図５乃至図９のフローチャートを参
照して本実施例の作用を説明する。ドライバーが車両１
０の図示しないライトスイッチをオンし、ヘッドランプ
１８、２０を点灯させると、所定時間毎に図５に示す制
御メインルーチンが実行される。この制御メインルーチ
ンのステップ１００で、自車両と対向車両又は先行車両
との車間距離、対向車両が存在する方向を表す対向車両
角度θ_T、先行車両が存在する方向を表す先行車両角度
θ_F、自車両の進行方向に垂直な方向（車幅方向）にお
ける対向車両又は先行車両の自車両に対する変位である
横変位Ｌ_Eを求める。この処理を図６のフローチャート
を参照して説明する。

【００２６】図６に示すステップ２００で、先行車両認
識処理が実行され、自車両１０に先行して走行している
先行車両が認識される。この先行車両認識処理について
図７のフローチャートを参照して説明する。

【００２７】図１０（Ａ）には、車両１０が道路１２２
を走行している際にＴＶカメラ２２によって撮像され
た、ドライバーによって視認される画像と略一致したイ
メージの一例（イメージ１２０）を示す。この道路１２
２は、車両１０が走行する車線の両側に白線１２４を備
えている。なお、上記イメージ上の各画素は、イメージ
上に設定された各々直交するＸ軸とＹ軸とによって定ま
る座標系の座標（Ｘ_n，Ｙ_n）によって位置が特定され
る。以下では、このイメージに基づいて先行車両を含む
他車両の認識が行われる。

【００２８】図７のフローチャートのステップ３００で
は、図１１に示すようにイメージ上の所定の幅γを有す
る領域を白線検出ウインド領域Ｗ_sdとして設定する。本
実施例では、車両１０の夜間走行時に車両１０の前方の
略４０〜５０ｍまでの画像しか検出できないことを考慮
し、車両１０の前方６０ｍを越える位置の白線の検出を
行わない。また、画像中の下方の領域は先行車両が存在
する確度が低い。このため、白線検出ウインド領域Ｗ_sd
を、車両１０の前方６０ｍまでを検出できるように、所
定の水平線１４０以上の領域及び下限線１３０より下方
の領域を除去した白線検出ウインド領域Ｗ_sdを設定す
る。

【００２９】次のステップ３０２ではウインド領域Ｗ_sd
内を明るさについて微分し、この微分値のピーク点（最
大点）を白線候補点であるエッジ点として抽出する。す
なわち、ウインド領域Ｗ_sd内を垂直方向（図１１矢印Ａ
方向）に、水平方向の各画素について最下位置の画素か
ら最上位置の画素までの明るさについて微分し、明るさ
の変動が大きな微分値のピーク点をエッジ点として抽出
する。これにより、例として図１１のウインド領域Ｗ_sd
内に示す破線１３２のように連続するエッジ点が抽出さ
れる。

【００３０】ステップ３０４では直線近似処理を行う。
この処理は、白線候補点抽出処理で抽出されたエッジ点
をハフ（Hough ）変換を用いて直線近似し、白線と推定
される線に沿った近似直線１４２、１４４を求める。次
のステップ３０５では、求めた近似直線の交点Ｐ_N（Ｘ
座標値＝Ｘ_N）を求め、求めた交点Ｐ_Nと基準とする予
め定めた直線路の場合の近似直線の交点Ｐ₀ （Ｘ座標値
＝Ｘ₀ ）との水平方向の変位量Ａ（Ａ＝Ｘ_N−Ｘ₀ ）を
求める。この変位量Ａは、道路１２２のカーブの度合い
に対応している。

【００３１】次のステップ３０６では、変位量ＡがＡ₂
≧Ａ≧Ａ₁ の範囲内か否かを判定することにより道路１
２２が略直線路か否かを判定する。この判定基準値Ａ₁
は、直線路と右カーブ路との境界を表す基準値であり、
判定基準値Ａ₂ は、直線路と左カーブ路との境界を表す
基準値である。ステップ３０６で直線路と判定された場
合には、ステップ３０８で自車両１０の車速Ｖを読み取
る。

【００３２】次のステップ３１０では、読み取った車速
Ｖに応じて先行車両を認識する先行車両認識領域Ｗ_Pを
設定するにあたり、近似直線の位置を補正する補正幅α
_L、α_Rを決定する。高速走行時は車両が旋回可能な道
路の曲率半径が大きいため、略直線の道路を走行してい
ると見なせるが、低速走行時は旋回可能な曲率半径が小
さいため、車両の直前方が略直線に近い道路であっても
遠方で道路の曲率半径が小さくなっている場合には、車
両が先行車両認識領域Ｗ_Pから逸脱する可能性がある。
このため、前記補正幅α_L、α_Rは図１４に示すような
マップを用い、速度Ｖが低くなるに従って値が大きくな
るように定める。

【００３３】次のステップ３１２では、下限線１３０、
補正幅α_L、α_Rで位置が補正された近似直線１４２、
１４４で囲まれた領域を、先行車両認識領域Ｗ_Pとして
設定する（図１２参照）。なお、この先行車両認識領域
Ｗ_Pについても、車速Ｖの変化に応じた前記補正幅
α_L、α_Rの変更に伴って、低速走行となるに従って面
積が大きくされる（図１３参照）。

【００３４】一方、ステップ３０６の判定が否定される
と、ステップ３１４において、Ａ＞Ａ₂ か否かを判定す
ることによって、道路が右カーブ路か左カーブ路かを判
定する。判定が肯定された場合には道路は右カーブ路と
判断され、ステップ３１６で車両１０の車速Ｖを読み取
って、図１４に示すマップを用い、読み取った車速Ｖに
応じた補正幅α_L、α_Rに対する補正値α_L’、α_R’
をステップ３１８で決定する。次のステップ３２０で
は、カーブの度合いを表す変位量Ａに応じて左右の近似
直線の補正幅α_R、α_Lを決定するためのゲインＧＬ、
ＧＲを図１５及び図１６に示すマップを用いて決定し、
ステップ３２２では決定された補正値α_R' 、α_L' 及
びゲインＧＬ、ＧＲに基づいて最終的なウインド領域の
左右の補正幅α_R、α_Lを決定する。

【００３５】このとき道路はカーブ路であるため、左右
は非対称となり、近似直線１４２、１４４は異なる傾き
となる。このため、左右の補正幅α_R、α_Lは独立した
値に設定される。すなわち、道路が右カーブ路で曲率半
径が小さい（変位量Ａが大）ときは、先行車両が右側に
存在する確度が高い。従って、右側のゲインＧＲを大き
くすることにより補正幅α_Rを大きくし（図１５参照）
かつ左側のゲインＧＬを小さくすることにより補正幅α
_Lを小さくする（図１６参照）。また、道路が右カーブ
路で曲率半径が大きい（変位量Ａが小）ときは、右側の
ゲインＧＲを小さくすることにより補正幅α_Rを小さく
し、かつ左側のゲインＧＬを大きくすることにより補正
幅α_Lを大きくする。この補正幅の変化を、図１７にイ
メージとして示す。

【００３６】ステップ３２４では、決定された補正幅α
_L、α_Rで位置が補正された近似直線１４２、１４４で
囲まれた領域を、先行車両認識領域Ｗ_Pとして設定す
る。

【００３７】一方、ステップ３１４の判定が肯定された
場合には道路が左カーブ路であると判断してステップ３
２６へ移行し、車両１０の車速Ｖを読み取る。ステップ
３２８では図１４のマップを用いて、読み取った車速Ｖ
に応じて左右の補正値α_R'、α_L' を決定し、ステッ
プ３３０で変位量Ａに応じた左右のゲインＧＬ、ＧＲを
決定する。すなわち、道路が左カーブ路で曲率半径が小
さい（変位量Ａが大）ときは先行車両が左側に存在する
確度が高いため、図１８に示すマップにより右側のゲイ
ンＧＲを小さくすることによって補正幅α_Rを小さく
し、かつ図１９に示すマップにより左側のゲインＧＬを
大きくすることによって補正幅α_Lを大きくする。

【００３８】次のステップ３３２では、決定された補正
値α_R' 、α_L' 及びゲインＧＬ、ＧＲに基づいて最終
的なウインド領域の左右の補正幅α_R、α_Lを決定し、
ステップ３３４では決定された左右の補正幅α_R、α_L
によって位置を補正した近似直線１４２、１４４で囲ま
れた領域を、先行車両認識領域Ｗ_Pとして設定する。上
記のようにして先行車両認識領域Ｗ_Pが設定されるとス
テップ３３６へ移行する。

【００３９】ステップ３３６では先行車両認識処理とし
て、先行車両認識領域Ｗ_P内における水平エッジ検出処
理を行う。この水平エッジ検出処理は、まずステップ３
０２のエッジ検出処理と同様に、水平エッジ点の検出を
車両認識領域Ｗ_P内において行う。次に、検出された水
平エッジ点を横方向に積分し、積分値が所定値を越える
位置のピーク点Ｅ_Pを検出する（図１０（Ｂ）参照）。
この水平エッジは先行車両が存在する場合に現れる可能
性が高い。

【００４０】次のステップ３３８では先行車両の位置座
標を演算する。まず垂直エッジ検出処理を行う。水平エ
ッジ点の積分値のピーク点Ｅ_Pが複数あるとき、画像上
で下方に位置するピーク点Ｅ_Pから順に、ピーク点Ｅ_P
に含まれる水平エッジ点の両端を各々含むように垂直線
を検出するためのウインド領域Ｗ_R、Ｗ_Lを設定する
（図１０（Ｃ）参照）。このウインド領域Ｗ_R、Ｗ_L内
において垂直エッジを検出し、垂直線１３８Ｒ、１３８
Ｌが安定して検出された場合にウインド領域Ｗ_R、Ｗ_L
で挟まれた領域に先行車両が存在すると判定する。

【００４１】次に、ウインド領域Ｗ_R、Ｗ_L内の各々で
検出された垂直線１３８Ｒ、１３８Ｌの横方向の間隔を
求めることによって車幅を求め、イメージ上の車両の位
置の座標として車幅中央の座標を求める。以上により先
行車両認識処理を終了し、図６に示す制御メインルーチ
ンのステップ２０２へ移行する。

【００４２】ステップ２０２では対向車両認識処理を行
う。この対向車両認識処理について図８のフローチャー
トを参照して説明する。ステップ４０４では、前述の先
行車両認識領域設定処理で求めた、近似直線の交点Ｐ_N
と、基準とする直線路の場合の近似直線の交点Ｐ₀ と、
の水平方向の変位量Ａ（ステップ３０５参照）を読み取
る。次のステップ４０６では、変位量ＡがＡ₂ ≧Ａ≧Ａ
₁ の範囲内か否かを判定し、判定が肯定された場合には
道路１２２が略直線路と判断し、ステップ４０８で車両
１０の車速Ｖを読取り、次のステップ４１０では読取っ
た車速Ｖに応じた対向車両認識領域Ｗ_POを設定するため
の近似直線の位置を補正する右側の補正幅α_ROを決定す
る。この補正幅α_ROは、前述の先行車両認識領域Ｗ_Pに
おけるα _R、α_Lと同様に、図２０に示すマップを用
い、低速走行時は補正幅を大きくし、高速走行時は小さ
くする。次のステップ４１２では、下限線１３０、近似
直線１４４及び決定された補正幅α_ROを用いて、対向車
両を認識するための対向車両認識領域Ｗ_POを決定する
（図２１参照）。

【００４３】一方、ステップ４０６の判定が否定された
場合には、ステップ４１４で変位量ＡがＡ＞Ａ₂ か否か
判定する。ステップ４１４の判定が肯定された場合には
道路は右カーブ路であると判断し、ステップ４１６で車
両１０の車速Ｖを読み取り、次のステップ４１８では、
読み取った車速Ｖに応じた補正幅α_ROに対する補正値α
_RO' を図２０のマップを用いて決定する。次のステップ
４２０では、図２２に示すマップを用いて補正幅α_ROを
決定するためのゲインＧＲ_Oを決定し、ステップ４２２
において、決定された補正値α_RO' 、及びゲインＧＲ_O
に基づいて、近似直線１４４の位置を補正するための補
正幅α_ROを決定する。ステップ４２４では、決定された
補正幅α_ROを用いて対向車両を認識処理するための対向
車両認識領域Ｗ_POを決定する。

【００４４】一方、ステップ４１４の判定が否定された
場合には、道路は右カーブ路であると判断してステップ
４２６へ移行し、車両１０の車速Ｖを読取る。次のステ
ップ４２８では、読取った車速Ｖと図２０のマップとに
基づいて補正値α_RO' を決定し、ステップ４３０では変
位量Ａに応じたゲインＧＲ_Oを図２３に示すマップを用
いて決定する。ステップ４３２では、決定された補正値
α_RO' 及びゲインＧＲ _Oに基づいて最終的な補正幅α_RO
を決定し、次のステップ４３４では決定された補正幅α
_ROを用いて先行車両認識領域Ｗ_POを決定する。

【００４５】上記のようにして対向車両認識領域Ｗ_POが
決定されるとステップ４３６へ移行し、前述の先行車両
認識処理と同様に、決定された対向車両認識領域Ｗ_PO内
において水平エッジ点積分を行うことにより、対向車両
の認識を行う。ステップ４３８では、対向車両認識領域
Ｗ_POについて更に水平エッジ点の積分ピーク点を含むよ
うに対向車両認識ウインド領域Ｗ_OOを付与し（図２１参
照）、垂直方向にエッジ点積分し、イメージ上の車両位
置座標を求める。

【００４６】次のステップ４４０以降の処理は、先行車
両認識処理及び対向車両認識処理で検出された全ての車
両に対して行われる。すなわちステップ４４０では、求
めた車両位置（Ｘ軸座標）が先行車両認識領域Ｗ_P及び
対向車両認識領域Ｗ_POの何れに含まれるかを判定する。
対向車両認識領域Ｗ_POに含まれる場合にはステップ４４
０の判定が肯定され、ステップ４４８で前記車両は対向
車両であると認識する。一方、車両位置（Ｘ軸座標）が
先行車両認識領域Ｗ_Pに含まれている場合にはステップ
４４０の判定が否定され、ステップ４４２で水平エッジ
積分量が所定値βを越えているか否かを判定する。

【００４７】水平エッジ積分量が所定値βを越えている
場合には、ステップ４４２の判定が肯定されてステップ
４４６へ移行し、前記車両は対向車両であると認識し、
先行車両と認識していた前記車両を対向車両に修正す
る。対向車両は自車両に向けてヘッドランプの光を照射
しているので、前方に存在する車両として検出する明る
さ（エッジ点の積分値）は、先行車両における反射光ま
たはテールランプ等の直接光より、ヘッドランプからの
直接光である対向車両の光の方が明るくなる。このた
め、前記所定値βを、ヘッドランプからの光に対応する
値に設定することにより、先行車両と対向車両とを判別
することができる。一方、水平エッジ積分量が所定値β
以下の場合には、ステップ４４４で前記車両を先行車両
であると認識する。このような処理を認識された全ての
車両に対して行って本ルーチンを終了する。

【００４８】このように、先行車両の認識領域と対向車
両の認識領域とが重複する場合であっても、対向車両認
識領域に対向車両認識ウインド領域Ｗ_OOを付与し、この
領域内の車両の位置から先行車両か対向車両かを判定し
ているため、実際に対向車両が存在する確度が高い範囲
を確実に含むことができ、更に先行車両を除外して高い
確度で対向車両を認識することができる。

【００４９】このようにして先行車両及び対向車両の認
識が終了すると、図６の制御ルーチンのステップ２０４
へ移行する。ステップ２０４では、上述の他車両認識処
理で検出された対向車両の位置に基づいて、対向車両が
存在する方向を表す対向車両角度θ_Tを求める。なお、
この対向車両角度θ_Tは、車両１０の進行方向（画像中
の中央）を基準（０°）とし、対向車両の位置が基準か
ら右側または左側に偏倚するに従って値が大きくなるよ
うに設定される。次のステップ２０６では、レーダ８０
が対向車両角度θ_Tに対応する位置まで回動するように
アクチュエータ８２を制御する。これにより、レーダ８
０の検出領域内に対向車両が収められることになる。ス
テップ２０８ではレーダ８０を作動させ、対向車両との
車間距離Ｌ_Tを測定させる。

【００５０】次のステップ２１０で、車両１０の進行方
向（画像中の中央）に垂直な方向（車幅方向）における
対向車両の車両１０に対する変位である横変位Ｌ_Eを、
次式（１）に対向車両角度θ_T及び対向車両との車間距
離Ｌ_Tを代入することにより求める。Ｌ_E＝Ｌ_T・ＳＩＮ（θ_T）・・・（１）次のステップ２１２では、上述の先行車両認識処理で検
出された先行車両の位置に基づいて、先行車両が存在す
る方向を表す先行車両角度θ_Fを求める。ステップ２１
４では、レーダ８０が先行車両角度θ_Fに対応する位置
まで回動するようにアクチュエータ８２を制御する。こ
れにより、レーダ８０の検出領域内に先行車両が収めら
れる。ステップ２１６ではレーダ８０を作動させ、先行
車両との車間距離Ｌ_Fを測定させる。

【００５１】次のステップ２１８で、車両１０の進行方
向（画像中の中央）に垂直な方向（車幅方向）における
先行車両の車両１０に対する変位である横変位Ｌ_Eを、
次式（２）に先行車両角度θ_F及び先行車両との車間距
離Ｌ_Fを代入することにより求める。Ｌ_E＝Ｌ_F・ＳＩＮ（θ_F）・・・（２）以上にように横変位Ｌ_Eが求まると、制御メインルーチ
ン（図５参照）にステップ１０２に移行する。

【００５２】ステップ１０２で、求めた横変位Ｌ_Eが１
０〔ｍ〕より小さいか否か判断する。尚、求めた横変位
Ｌ_Eが複数存在する場合には、その中の最小の横変位Ｌ
_Eが１０〔ｍ〕より小さいか否か判断する。この判定
で、横変位Ｌ_Eが１０〔ｍ〕以上である場合には、ステ
ップ１０８で、カットラインが最上位置、すなわち、ハ
イビーム位置に位置するように、遮光カム４０Ａの角度
の目標値ＣＤＥＧ_R及び遮光カム４２Ａの角度の目標値
ＣＤＥＧ_Lを設定する。一方、この判定で、横変位が１
０〔ｍ〕より小さい場合に場合には、ステップ１０４
で、他車両のドライバーにグレアを与えない位置にカッ
トラインを位置させる制御を行う。この処理を図９に示
したフローチャートを参照して説明する。

【００５３】図９に示すステップ５００で、前述の図６
に示したフローチャートのステップ２０８で、車間距離
Ｌ_Tの測定が成功したか否か判定する。本実施例のレー
ダ８０として用いているミリ波レーダは、非検出物体が
例えば１００ｍ以上の遠距離にあると検出能力が急激に
低下し、測定が失敗する可能性が高い。このため、車間
距離の測定が失敗した場合には、対向車両との車間距離
が１００ｍ以上あると判断できる。

【００５４】対向車両との車間距離が、例えば１００ｍ
以下の場合には車間距離の測定に成功し、ステップ５０
２へ移行する。なお、この車間距離Ｌ_Tはレーダ８０に
よって測定されているので、正確な値が得られている。
このため本ステップ５０２では、測定された車間距離Ｌ
_T及び対向車両角度θ_Tに基づいて、遮光カム４０Ａの
角度ＤＧ_R及び遮光カム４２Ａの角度ＤＧ_Lを求める。

【００５５】具体的には、対向車両角度θ_Tが０°〜右
側最大値の範囲内の場合には、図２５に示すマップ内の
車間距離Ｌ_Tに対するカム角度ＤＧ_R、ＤＧ_Lの関係を
表す２本の直線のうち、上側の直線を用いて車間距離Ｌ
_Tに対するカム角度ＤＧ_R、ＤＧ_Lを求める。また、角
度θ_Tが左側最大値の場合には前記２本の直線のうち下
側の線を用いてカム角度ＤＧ_R、ＤＧ_Lを求める。さら
に、θ_Tが、０°＜θ _T＜左側最大値の範囲内である場
合には、上側の直線をθ_Tの値に応じた移動量だけ平行
移動させた直線を用いてカム角度ＤＧ_R、ＤＧ_Lを求め
る。

【００５６】なお、ヘッドランプのカットライン７０、
７２は、カム角度ＤＧ_R、ＤＧ_Lが大きくなるに従って
位置が高くされる。このように、対向車両角度θ_Tが車
両１０の左側に存在している場合に、車間距離Ｌ_Tに対
するカム角度ＤＧ_R、ＤＧ_Lの関係を変化させるのは、
図２４にも示すようにヘッドランプの照射領域の車両幅
方向左側のカットライン７２が左下がりに傾斜してお
り、車間距離Ｌ_Tが同一であっても他車両の位置が左側
に移動するに従って他車両に対するカットライン位置が
上昇し、グレアを与える虞れがあるためである。上記に
より求めたＤＧ_R、ＤＧ_Lを用いてアクチュエータ４
０、４１、４２、４３を制御すれば、対向車両にグレア
を与えることが確実に防止される。

【００５７】一方、車間距離Ｌ_Tの測定に失敗した場合
は、車間距離Ｌ_Tは例えば１００ｍ以上であると判断で
きるが、ヘッドランプのグレアは車間距離が１００ｍ以
上であっても発生する。このため、ステップ５０４で車
間距離と無関係に、対向車両角度θ_Tに基づいてカム４
０Ａ、４２Ｂの角度ＤＧ_R、ＤＧ_Lを求める。具体的に
は、カム角度ＤＧ_Rについては、図２７に示すマップを
用いて対向車両角度θ _Tに基づいてカム角度ＤＧ_Rを求
める。また、カム角度ＤＧ_Lについては、図２８に示す
マップを用いて対向車両角度θ_Tに基づいてカム角度Ｄ
Ｇ_Lを求める。このマップは他車両との距離が１００ｍ
のときに前記他車両にグレアを与えないレベルに設定さ
れている。

【００５８】なお、車間距離Ｌ_Tの測定に失敗した場合
は、特に対向車両に対して確実にグレアを与えない位置
にカットラインを制御する必要がある。このため、図２
７及び図２８に示すマップは、対向車両が存在している
確率の高い車両１０の右側の領域に車間距離を検出でき
ない車両が存在しているときには、車両右側のカットラ
イン７０が左側のカットライン７２よりもさらに低い位
置に制御されるように定められている。

【００５９】次のステップ５０６では、前述の図６に示
すフローチャートのステップ２１６で車間距離Ｌ_Fの測
定が成功したか否か判定する。先行車両との車間距離が
例えば１００ｍ未満であり、車間距離Ｌ_Fの測定が成功
した場合にはステップ５０６の判定が肯定されてステッ
プ５０８へ移行する。なお、この車間距離Ｌ_Fについて
もレーダ８０によって測定されているので、正確な値が
得られている。このため本ステップ５０８では、測定さ
れた車間距離Ｌ_F及び先行車両角度θ_Fに基づいて、図
２６に示すマップを用い、先行車両位置に対する遮光カ
ム４０Ａの角度ＤＥＧ_R及び遮光カム４２Ａの角度ＤＥ
Ｇ_Lを求める。なお、図２６に示すマップは角度ＤＥＧ
_R、ＤＥＧ_Lを図２５に示すマップの角度ＤＧ_R、ＤＧ
_Lと同様に変化させるマップである。上記により求めた
ＤＥＧ _R、ＤＥＧ_Lを用いてアクチュエータ４０、４
１、４２、４３を制御すれば、先行車両にグレアを与え
ることが確実に防止される。また、ステップ５０６の判
定が否定された場合には、ステップ５１０で先行車両角
度θ_Fに基づいて、前述の図２７、２６に示すマップを
用い、車間距離と無関係にカム４０Ａ、４２Ｂの角度Ｄ
ＥＧ_R、ＤＥＧ_Lを求める。

【００６０】上記のようにして、ステップ５０８又は５
１０で先行車両角度θ_Fに対する遮光カム角度ＤＥ
Ｇ_R、ＤＥＧ_Lが求まると、ステップ５１２では対向車
両位置に対する遮光カム４０Ａの角度ＤＧ_Rと、先行車
両位置に対する遮光カム４０Ａの角度ＤＥＧ_Rとを比較
し、遮光カム４０Ａの角度の目標値ＣＤＥＧ_Rとして、
値が小さい方を設定する。また、対向車両位置に対する
遮光カム４２Ａの角度ＤＥＧ_Lと、先行車両位置に対す
る遮光カム４２Ａの角度ＤＥＧ_Lとを比較し、遮光カム
４２Ａの角度の目標値ＣＤＥＧ_Lとして、値が小さい方
を設定して、制御メインルーチン（図５参照）のステッ
プ１０６に移行する。

【００６１】ステップ１０６では、遮光カム４０Ａ、４
２Ａの角度が前記目標値ＣＤＥＧ_R、ＣＤＥＧ_Lとなる
ようにアクチュエータ４０、４１、４２、４３を制御す
る。これにより、先行車両又は対向車両がヘッドランプ
の左右方向の照射範囲外に存在する、すなわち、先行車
両又は対向車両の横変位が１０〔ｍ〕以上の場合には、
カットラインの位置がハイビーム位置に位置するように
制御されることによなる。従って、図３２（ａ）に示す
ように検出された他車両の位置が自車両のヘッドランプ
の左右方向の照射範囲外に存在する場合に、図３２
（ｂ）に示すようにカットライン位置が不必要に制御さ
れることがない。また、先行車両又は対向車両がヘッド
ランプの照射範囲内に存在する、すなわち、先行車両又
は対向車両の横変位が１０〔ｍ〕より小さい場合には、
先行車両又は対向車両のいずれに対しても、グレアを与
えないように、カットライン７０、７２の位置が制御さ
れることになる。なお、図７のステップ３００〜３０４
で白線を検出できなかった場合には上記制御は行わず、
カットライン７０、７２が所謂ロービームに対応する位
置に移動するように制御する。

【００６２】以上説明した本実施例では、他車両が自車
両のヘッドランプの左右方向の照射範囲内に存在するか
否かを、自車両のヘッドランプの左右方向の照射範囲が
最大１８〔ｍ〕である一般的な乗用車を基準として他車
両の横変位が１０〔ｍ〕より小さいか否かにより判断し
ているが、この値は１０〔ｍ〕に限定されるものでな
く、自車両のヘッドランプの照射範囲に対応して任意に
設定することができる。

【００６３】なお、上記実施例では図２５及び図２６に
も示すように、他車両位置に対する遮光カム４０Ａの角
度ＤＧ_R、ＤＥＧ_Rと、他車両位置に対する遮光カム４
２Ａの角度ＤＧ_L、ＤＥＧ_Lと、を同じように制御して
おり、結果としてカットライン７０、７２の境界におけ
るカットライン７０、７２の位置が一致することになる
が、本発明は上記に限定されるものではなく、例えば図
２９及び図３０に示すように、遮光カム４０Ａの角度Ｄ
Ｇ_R、ＤＥＧ_Rについては角度θ_T、θ_Fに拘わらず車
間距離Ｌ_T、Ｌ_Fのみに応じて制御し、遮光カム４２Ａ
の角度ＤＧ_L、ＤＥＧ_Lについては、従来と同様に角度
θ_T、θ_Fに応じて車間距離Ｌ_T、Ｌ_Fと角度ＤＧ_L、
ＤＥＧ_Lとの関係を変更するようにしてもよい。

【００６４】また、車間距離の測定が失敗した場合の遮
光カム４０Ａの角度ＤＧ_R、ＤＥＧ _Rについては、図２
７に破線で示すように車両角度に拘わらず一定となるよ
うに制御してもよい。

【００６５】また、上記実施例では、遮光カムによって
車両前方の配光を制御するようにしたが、遮光板やシャ
ッターによってヘッドランプの光を遮光するようにして
もよい。また、ヘッドランプの光を遮光することにより
配光を制御しているが、ヘッドランプの射出光軸を偏向
するようにしてもよい。

【００６６】さらに、上記実施例では測定手段としてミ
リ波レーダを用いていたが、本発明はこれに限定される
ものではなく、レーザレーダ等のレーダ装置を適用する
ことができる。また、ジオジメータやテルロメータ等を
用いてもよい。

【００６７】また、上記実施例では左側通行を前提とし
て説明したが、右側通行の場合にも適用できることは言
うまでもない。この場合には、カットライン７２が水平
となりカットライン７０が右上がりに傾斜すると共に、
先行車両認識領域Ｗ_Pの左側に対向車両認識領域Ｗ_POが
設定される。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、他車両
が自車両のヘッドランプの左右方向の照射範囲内に存在
する場合には、他車両のドライバーにグレアを与えるこ
とない位置にカットラインを位置させ、また、他車両が
自車両のヘッドランプの左右方向の照射範囲内に存在し
ていない場合には、カットラインを所定位置、例えば、
ハイビーム位置に位置させているので、自車両のドライ
バーの前方視認性を向上することができる、という優れ
た効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例に利用した車両前部を示す車両斜め前
方から見た斜視図である。

【図２】本発明が適用可能なヘッドランプの概略構成を
示す斜視図である。

【図３】図２のIII −III 線に沿った断面図である。

【図４】制御装置の概略構成を示すブロック図である。

【図５】本実施例の制御メインルーチンを説明するフロ
ーチャートである。

【図６】横変位を求めるための制御ルーチンを説明する
フローチャートである。

【図７】先行車両認識処理を説明するフローチャートで
ある。

【図８】対向車両認識処理を説明するフローチャートで
ある。

【図９】遮光カムの回動角を設定するフローチャートで
ある。

【図１０】（Ａ）は日中にＴＶカメラにより撮像される
画像のイメージ図、（Ｂ）は水平エッジ点積分処理を説
明するための概念図、（Ｃ）は垂直エッジ検出処理を説
明するための概念図である。

【図１１】白線認識時のウインド領域を示す線図であ
る。

【図１２】車両認識領域を示す線図である。

【図１３】車速に応じて車両認識領域を変動させること
を説明するためのイメージ図である。

【図１４】車速と近似直線の補正幅との関係を示す線図
である。

【図１５】右カーブ路の度合と右側の近似直線の補正幅
を決定するゲインとの関係を示す線図である。

【図１６】右カーブ路の度合と左側の近似直線の補正幅
を決定するゲインとの関係を示す線図である。

【図１７】異なる曲率のカーブ路に対するウインド領域
及び補正幅を示すイメージ図である。

【図１８】左カーブ路の度合と右側の近似直線の補正幅
を決定するゲインとの関係を示す線図である。

【図１９】左カーブ路の度合と左側の近似直線の補正幅
を決定するゲインとの関係を示す線図である。

【図２０】車速とウインド領域の補正幅α_RO、α_RO’と
の関係を示す線図である。

【図２１】対向車両認識領域を示すイメージ図である。

【図２２】右カーブ路の度合とウインド右側の補正幅を
決定するゲインとの関係を示す線図である。

【図２３】左カーブ路の度合とウインド右側の補正幅を
決定するゲインとの関係を示す線図である。

【図２４】アクチュエータにより変位するカットライン
を説明するためのイメージ図である。

【図２５】対向車両との車間距離測定成功時の、車間距
離と遮光カム角度との関係を示す線図である。

【図２６】先行車両との車間距離測定成功時の、車間距
離と遮光カム角度との関係を示す線図である。

【図２７】車間距離測定失敗時の、車両角度と遮光カム
４０Ａの角度との関係を示す線図である。

【図２８】車間距離測定失敗時の、車両角度と遮光カム
４２Ａの角度との関係を示す線図である。

【図２９】本発明の他の例として、車間距離測定成功時
の、車間距離と遮光カム４０Ａの角度との関係を示す線
図である。

【図３０】本発明の他の例として、車間距離測定成功時
の、車間距離と遮光カム４２Ａの角度との関係を示す線
図である。

【図３１】（ａ）はロービームのときのヘッドランプの
照射範囲を示した線図、（ｂ）はハイビームのときのヘ
ッドランプの照射範囲を示した線図である。

【図３２】ヘッドランプの左右方向の照射範囲の外に他
車両が存在するときでもヘッドランプを制御する従来技
術のヘッドランプの照射範囲と他車両の位置との関係を
示した線図である。

【符号の説明】

１８ヘッドランプ２０ヘッドランプ２２ＴＶカメラ４０アクチュエータ４２アクチュエータ４８画像処理装置５０制御装置８０レーダ８２アクチュエータ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−131837（ＪＰ，Ａ) 特開平１−278848（ＪＰ，Ａ) 特開平７−50102（ＪＰ，Ａ) 実開平３−15749（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B60Q 1/14 F21M 3/05 F21M 3/18 G01S 13/56 H04N 7/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】自車両の前方の画像を検出する画像検出
手段と、検出された画像に基づいて前記画像検出手段を基準とす
る他車両の検出方向を求めると共に他車両と自車両との
車間距離を求める演算手段と、自車両のヘッドランプの照射範囲と非照射範囲との境界
ラインを変更させる境界ライン変更手段と、前記演算手段によって求められた検出方向及び車間距離
に基づいて他車両が自車両のヘッドランプの照射範囲内
に存在するか否か判断し、他車両が自車両のヘッドラン
プの左右方向の照射範囲内に存在すると判断した場合に
は、自車両のヘッドランプの照射範囲が前記他車両のド
ライバーにグレアを与えない領域となる位置に前記境界
ラインが位置するように前記境界ライン変更手段を制御
すると共に、他車両が自車両のヘッドランプの左右方向
の照射範囲内に存在していないと判断した場合には、前
記境界ラインが所定位置に位置するように前記境界ライ
ン変更手段を制御する制御手段と、を備えたヘッドランプの配光制御装置。