JP2921353B2

JP2921353B2 - 車両用前照灯装置

Info

Publication number: JP2921353B2
Application number: JP20651393A
Authority: JP
Inventors: 隆司中村; 孝和森
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-08-20
Filing date: 1993-08-20
Publication date: 1999-07-19
Anticipated expiration: 2014-07-19
Also published as: JPH0765603A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用前照灯装置にか
かり、特に、車両前方を照射するヘッドランプの配光を
制御する車両用前照灯装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両には、夜間等にドライバー前方の視
認性を向上させるために、大きな光量で遠方を照射する
状態と小さな光量で近傍を照射する状態等の配光（所謂
ハイビームとロービーム）が切り換え可能なヘッドラン
プが配設されている。このヘッドランプは、車両の略先
端に固定されて予め定められた比較的広範囲を照射して
いる。

【０００３】このヘッドランプを備えた車両が走行する
通常の道路では、自車両の前方を走行する先行車両や自
車両とすれちがう対向車両等の他車両が存在することが
ある。この自車両前方に他車両が存在する場合に、ヘッ
ドランプが遠方照射用の配光（ハイビーム）状態では、
他車両へ向けて大きな光量の光が照射されて他車両のド
ライバーが眩しく感じる。このために、先行車両のテー
ルランプからの光や対向車両のヘッドランプからの光を
検出することによって他車両を検出し、自車両の前方に
他車両が存在するときにはヘッドランプを遠方照射の配
光状態から車両近傍照射の配光状態（ハイビームからロ
ービーム）に切り換える車両用前照灯装置がある。

【０００４】ところで、遠方照射の配光状態から車両近
傍照射の配光状態への切り換え時には、急激な光量変動
等によってドライバーに不快感を生じさせる。これを解
消するため、ヘッドランプを遠方照射の配光状態から車
両近傍照射の配光状態（ハイビームからロービーム）に
徐々に切り換える車両用前照灯装置もある（特開平１−
２８９７２７号公報）。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、遠方照
射の配光状態は、本来遠方の視認性を向上させるために
自車両遠方の配光を重点的に考慮している。このため、
遠方照射の配光状態においては車両近傍の配光が不足傾
向になる。従って、山岳路等の屈曲路を走行するときに
ドライバーが視認性を向上させようと遠方照射の配光状
態にすると車両近傍の路肩や崖側の視認性が低下してし
まう。このため、従来のようにヘッドランプをハイビー
ムからロービームに徐々に切り換えるように行っても、
車両近傍の視認性は低下してしまう。

【０００６】本発明は、上記事実を考慮し、屈曲路等の
複雑な形状の道路を車両が走行する時であってもドライ
バーの視認性が低下することなく車両前方を照射するこ
とができる車両用前照灯装置の提供を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項１に記載の発明の車両用前照灯装置は、遠方照
射用ランプと照射方向、照射範囲及び明るさの少なくと
も１つが変更可能な近傍照射用ランプとから構成された
ヘッドランプを左右に各々配設した車両用前照灯と、自
車両前方を走行する他車両の位置と前記自車両前方の走
行路の形状とを検出する走行路状況検出手段と、検出さ
れた他車両の位置及び検出された走行路の形状に基づい
て自車両が進行する方向が照射されるように前記近傍照
射用ランプの照射方向、照射範囲及び明るさの少なくと
も１つを制御する制御手段と、を備えている。

【０００８】請求項２に記載の車両用前照灯装置は、請
求項１に記載の車両用前照灯装置において、前記近傍照
射用ランプの断線を検出する断線検出手段を更に備え、
前記制御手段は、近傍照射用ランプの断線が検出された
ときには前記近傍照射用ランプの照射方向、照射範囲及
び明るさの少なくとも１つを予め定めた状態に設定する
ことを特徴としている。

【０００９】

【作用】請求項１に記載した発明の車両用前照灯装置
は、遠方照射用ランプと照射方向、照射範囲及び明るさ
の少なくとも１つが変更可能な近傍照射用ランプとから
構成されたヘッドランプを左右に各々配設した車両用前
照灯を備えている。この近傍照射用ランプは、例えば、
所謂ロービーム側ランプを用いて、光軸を偏向すること
により照射方向が偏向でき、ランプ内部に配設された遮
光手段としてのシェードを移動させることにより照射範
囲を変更でき、ランプへ供給する電力量を増減させるこ
とにより明るさを変更できる。また、遠方照射用ランプ
は、例えば、照射方向、照射範囲及び明るさが予め定め
られた所謂ハイビーム側ランプである遠方照射用ランプ
を用いてもよく、照射方向、照射範囲及び明るさの少な
くとも１つが変更可能な遠方照射用ランプを用いてもよ
い。走行路状況検出手段は、自車両前方を走行する他車
両の位置と自車両前方の走行路の形状とを検出する。こ
の走行路状況検出手段には、カメラで撮影した画像を画
像処理して他車両の位置及び走行路の形状を検出する画
像処理装置や路車間通信と測距器等の測定器から他車両
の位置及び走行路の形状を検出する検出装置がある。制
御手段は、検出された他車両の位置及び検出された走行
路の形状に基づいて自車両が進行する方向が照射される
ように近傍照射用ランプの照射方向、照射範囲及び明る
さの少なくとも１つを制御する。従って、遠方照射用ラ
ンプの点灯及び消灯に拘わらず、近傍照射用ランプの照
射方向、照射範囲及び明るさの少なくとも１つの制御に
よって自車両が進行する方向の車両近傍には光が照射さ
れ、視認性は向上する。

【００１０】また、請求項２に記載したように、近傍照
射用ランプの断線を検出する断線検出手段を更に備える
ことにより、近傍照射用ランプが断線して所謂片目走行
か否かを判断できる。この近傍照射用ランプの断線が検
出されたときには制御手段が、近傍照射用ランプの照射
方向、照射範囲及び明るさの少なくとも１つを予め定め
た例えば直進路を走行するときの照射状態に設定する。
これにより、近傍照射用ランプで自車両前方が確実に照
射され、近傍照射用ランプの照射方向、照射範囲及び明
るさの少なくとも１つを変更することによる自車両前方
の視認性低下を招くことがない。

【００１１】

【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。以下の実施例は、車両の前方に配設され
たヘッドランプの配光を制御するヘッドランプの制御装
置に本発明を適用したものである。なお、図中矢印ＦＲ
は車体前方方向を、矢印ＵＰは車体上方方向を、矢印Ｌ
Ｈは車幅左方方向を、矢印ＲＨは車幅右方方向を、示
す。

【００１２】図１に示したように、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の前端部の車幅方向
両端部に固定されたフロントバンパ１６の上部には、左
右一対（車幅方向両端部）のヘッドランプ１８、２０が
配設されている。また、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が設けられてい
る。このウインドシールドガラス１４の上方でかつ車両
１０内部（ドライバーの目視位置、所謂アイポイント近
傍）には夜間車両前方を撮影するためのカメラ２２が配
置されている。このカメラ２２は、画像処理装置４８
（図７）に接続されている。このカメラ２２は、Ｘ線や
粒子線等を受光した暗い可視像の強度を増倍して明るい
可視像に変換するイメージインテンシファイヤー管によ
る暗視用のカメラを用いてもよい。なお、車両１０内の
図示しないスピードメーターのケーブルには、車両１０
の車速Spを検知する車速センサ６６（図７）が配設され
ている。

【００１３】図２に示したように、車両１０内には、ス
テアリング２６が備えられている。このステアリング２
６の図示しない回転軸付近には、ターンシグナルレバー
２８及びワイパコントロールレバー３０が配設されてい
る。

【００１４】ターンシグナルレバー２８の先端部に取り
付けられたライトコントロールスイッチ３２（図７）
は、ヘッドランプ１８、２０を点灯と消灯とに切り換え
指示するスイッチであり、ターンシグナルレバー２８の
先端部をターンシグナルレバー２８の軸を中心として回
転させるとオンオフする。このライトコントロールスイ
ッチ３２がオンすることによってヘッドランプ１８、２
０が点灯または消灯する。

【００１５】また、ターンシグナルレバー２８には、ヘ
ッドランプをハイビームとロービームとの何れかへの切
り換えを指示するビーム切換スイッチ７０（図７）が取
付けられている。このビーム切換スイッチ７０は、ター
ンシングナルレバー２８をステアリング２６からドライ
バに向けた方向に揺動させることによって、ビーム切換
スイッチ７０のオンオフが切り替わる構成とされてい
る。

【００１６】車両１０の左側には略同様の構成のロービ
ーム側ランプＬ１及びハイビーム側ランプＬ２から構成
されたヘッドランプ１８が配設され、右側にはロービー
ム側ランプＲ１及びハイビーム側ランプＲ２から構成さ
れたヘッドランプ２０が配設されている。なお、ハイビ
ーム側ランプＬ２は、車両１０の図示しないフレームに
固定されている。

【００１７】図３に示したように、ハイビーム側ランプ
Ｌ２は、プロジェクタタイプのヘッドランプであり、光
源としてのバルブ４０Ｃを有している。このバルブ４０
Ｃは、楕円反射面のリフレクタ４２Ｃに取り付けられて
おり、バルブ４０Ｃから射出された光がリフレクタ４２
Ｃによって反射され車両１０の前方（図３矢印ＦＲ方
向）へ光を射出する構成になっている。このリフレクタ
４２Ｃ射出側でかつリフレクタ４２Ｃの集光位置付近に
は、シェード４４Ｃが固定され、このシェード４４Ｃの
射出側には、遠方照射用のための凸レンズ４６Ｃが配設
されている。従って、リフレクタ４２Ｃによって反射さ
れたバルブ４０Ｃの光が、シェード４４Ｃ近傍へ集光さ
れて、シェード４４Ｃ近傍の位置を発光点として、凸レ
ンズ４６Ｃによって射出され、車両１０の前方（図３矢
印ＦＲ方向）へ光が射出される。

【００１８】ロービーム側ランプＬ１は、バルブ４０Ｓ
を備えている。バルブ４０Ｓは、楕円反射面のリフレク
タ４２Ｓに取り付けられており、バルブ４０Ｓから射出
された光がリフレクタ４２Ｓによって反射され車両１０
の前方（図３矢印ＦＲ方向）へ光を射出する構成になっ
ている。このリフレクタ４２Ｓの射出側でかつリフレク
タ４２Ｓによるの集光位置付近には、対向車防眩のため
照射範囲を上下方向に制限するように移動可能な機能を
有したシェード４４Ｓが配設されている（図４参照）。
このシェード４４Ｓの射出側には、凸レンズ４６Ｓが配
設されている。従って、リフレクタ４２Ｓによって反射
されたバルブ４０Ｓの光が、シェード４４Ｓ近傍へ集光
されて、シェード４４Ｓ近傍の位置を発光点として、凸
レンズ４６Ｓによって車両１０の前方（図３矢印ＦＲ方
向）へ射出される。

【００１９】このロービーム側ランプＬ１の凸レンズ４
６Ｓは、上記ハイビーム側ランプＬ２の凸レンズ４６Ｃ
より拡散角が大きくされており、ロービーム側ランプＬ
１を点灯させたときの照射範囲は、ハイビーム側ランプ
Ｌ１を点灯させたときの照射範囲より広がった範囲とさ
れている。

【００２０】また、ロービーム側ランプＬ１の凸レンズ
４６Ｓ近傍でかつ車幅内部方向（図３反矢印ＬＨ方向）
の外周部位には、軸受８０が固定されている。この軸受
８０は、車両１０の図示しないフレームに垂直に固定さ
れた支柱８２に軸支されている。また、ロービーム側ラ
ンプＬ１のバルブ４０Ｓ近傍でかつ車幅外部方向（図３
矢印ＬＨ方向）の外周部位には、アクチュエータ８６が
有する可動子８６Ａの円筒状の先端が取り付けられてい
る。このアクチュエータ８６は車両１０の図示しないフ
レームに固定されており、モータ８６Ｄ及び可動子８６
Ａをウオームとするウオームギヤから構成されている。
すなわち可動子８６Ａの後端はウオームとして機能する
ように刻設されウオームホイール８６Ｂに噛み合わされ
ている。この可動子８６Ａは、図示しない摺動機構によ
り直線的に移動可能にされ、ウオームホイール８６Ｂの
回転軸はモータ８６Ｄのシャフト８６Ｃに固定され、モ
ータ８６Ｄの回転が可動子８６Ａの直線駆動に変換され
る。従って、制御装置５０からの信号に応じたモータ８
６Ｄの回転により、可動子８６Ａが水平方向（図３矢印
Ａ方向）に伸縮する。可動子８６Ａが収縮するとロービ
ーム側ランプＬ１は右回転し光軸Ｌが光軸ＬＲになり、
可動子８６Ａが伸長するとロービーム側ランプＬ１は左
回転し光軸Ｌが光軸ＬＬになる。このように、可動子８
６Ａの伸縮に応じてヘッドランプ１８は支柱８２を軸と
して回動し、光軸Ｌが水平左右方向（図１のＲＨまたは
ＬＨ方向）に偏向される。

【００２１】図４に示すように、ロービーム側ランプＬ
１のシェード４４Ｓのバルブ側は、刻設されたラック部
８８Ａとされ、アクチュエータ８８が有するピニヨン８
８Ｂに噛み合わされている。ピニヨン８８Ｂは、モータ
８８Ｃの回転軸に固定され、モータ８８Ｃの回転がシェ
ード４４Ｓの上下移動（図４矢印Ａ方向）に変換され
る。これらラック部８８Ａ、ピニヨン８８Ｂ及びモータ
８８Ｃからアクチュエータ８８を構成している。従っ
て、制御装置５０からの信号に応じたモータ８８Ｃが回
転し、シェード４４Ｓが上下方向（図４矢印Ａ方向）に
移動する。このシェード４４Ｓの上下動により、車両前
方の照射範囲が制限される（図５参照）。すなわち、ヘ
ッドランプによる光の照射領域と未照射領域との境界部
分であるカットラインがドライバーが目視する前方を上
下動する。

【００２２】ヘッドランプ２０は、上記ヘッドランプ１
８と同様の構成でかつ車幅に沿った車両１０の中心（前
後方向、図３矢印ＦＲ方向）を軸として対象な位置に配
設された、ロービーム側ランプＲ１とハイビーム側ラン
プＲ２とを有している（図７参照）。ハイビーム側ラン
プＲ２はバルブ４１Ｃを備えている。ロービーム側ラン
プＲ１は軸受８１及びアクチュエータ８７（図７）を備
えて軸受８１を軸支する支柱８３を軸として光軸Ｌが水
平左右方向（図１のＲＨまたはＬＨ方向）に偏向可能に
配設されると共に、シェード４５Ｓ及びアクチュエータ
８９を備えてシェード４５Ｓが垂直方向（図１のＵＰま
たはＵＰ逆方向）に移動可能に配設されている。ヘッド
ランプ２０の構成はヘッドランプ１８と同様であるため
詳細な説明は省略する。なお、ヘッドランプ２０は、ロ
ービーム側ランプＲ１とハイビーム側ランプＲ２の各々
の光軸は、上記ヘッドランプ１８と同様に略同一方向と
なるように配設されている。

【００２３】従って、図６に示すように、ヘッドランプ
１８、２０のハイビーム側ランプＬ２、Ｒ２の点灯によ
って領域ＨＩからなる遠方までの照射範囲が形成され、
ロービーム側ランプＬ１、Ｒ１の点灯によって基準領域
ＬＯ（１点鎖線で囲まれた領域）からなる近傍の照射範
囲が形成される。このロービーム側ランプＬ１、Ｒ１の
点灯時に、アクチュエータ８８、８９を制御することに
よって光の到達距離に対応される領域（２点鎖線で囲ま
れた領域）ＬＯ_FFが制御される。また、アクチュエータ
８６を制御することによって左方の光の広がりに対応さ
れる領域（３点鎖線で囲まれた領域）ＬＯ_Lが制御さ
れ、アクチュエータ８７を制御することによって右方の
光の広がりに対応される領域（３点鎖線で囲まれた領
域）ＬＯ_Rが制御される。

【００２４】図７に示すように、ヘッドランプ１８、２
０の配光制御するための制御装置５０は、リードオンリ
メモリ（ＲＯＭ）５２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡ
Ｍ）５４、中央処理装置（ＣＰＵ）５６、入力ポート５
８、出力ポート６０、ドライバ６４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
ヘッドランプの制御を行なうための制御プログラムが記
憶されている。入力ポート５８には、ビーム切換スイッ
チ７０の制御端７０Ｇ、車速センサ６６及び画像処理装
置４８を介してカメラ２２が接続されている。なお、ビ
ーム切換スイッチ７０の制御端７０Ｇからは、ビーム切
換スイッチ７０がオン、すなわちドライバーによってハ
イビーム照射の指示がなされたときにハイレベルの信号
が出力される構成になっている。また、入力ポート５８
には、ランプ切れ検出回路７２、７４を介してロービー
ム側バルブＬ１、Ｒ１に接続されている。このランプ切
れ検出回路７２、７４は、ロービーム側バルブＬ１、Ｒ
１へバッテリＢＴの電力が供給されたか否かを判別する
ことによってランプ切れか否かを検出する回路である。
出力ポート６０は、ドライバ６４を介してアクチュエー
タ８６、８７、８８、８９に接続されると共に画像処理
装置４８に接続されている。

【００２５】上記画像処理装置４８は、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カメラ２２
で撮影した画像（イメージ）を画像処理する装置であ
る。ここで、カーブ等の曲線路等の道路形状を走行する
ときにはドライバーはその道路形状に応じて注視位置が
変化する。従って、道路形状に応じたドライバーの注視
位置が特定できれば、その方向へヘッドランプを偏向す
れば、ドライバーの視認性が良好な照射状態を得ること
ができる。このドライバーの注視位置を画像処理を用い
て求める方法を以下に簡単に説明する。なお、画像信号
によって形成される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）で位置を特定する。

【００２６】本発明者は、車両１０が複数の走行速度
（車速Ｖ）で走行したときドライバーが注視する位置を
検出する実験を行い、ドライバーは車速Ｖに拘わらず約
１．５秒後に車両１０が到達する位置を注視していると
いう結果を得た。この実験では、車両１０からドライバ
ーが注視する視点位置までの距離を、視線方向（視線と
車両１０の走行方向と成す角度）及び車速Ｖから求めた
結果である。従って、道路形状及び車速Ｖを特定できれ
ば、ドライバーの注視位置を求めることができる。

【００２７】本実施例では、撮影した画像から道路の平
面図を生成して現時点の車両１０の走行方向と道路形状
に応じてドライバーが目視する視線方向との成す偏差角
φを求めている。

【００２８】図８には、２車線を有した道路１２２を走
行中にカメラ２２によって撮影したイメージ１２０を示
した。この道路１２２では、車線がライン１２４で境界
されると共に、縁石１２６が道路１２２とそれ以外との
境界とされている。イメージ１２０には、道路１２２に
平行かつ車両１０の走行方向と一致するドライバーの視
線Ｌの高さ及び方向に対応する位置に基準点Ｄが打点さ
れると共に、走行中の地平線と一致する、基準点Ｄを通
過する水平線Ｈorと、この水平線Ｈorと直交しかつ点Ｄ
を通過する直線が垂直線Ｖerとが位置している。画像処
理装置４８では、ライン１２４及び縁石１２６のイメー
ジ１２０上の画素位置を表す複数の画像データに基づい
て、道路１２２を上方から見た道路形状を特定するため
のイメージ１３０を生成する（図９参照）。

【００２９】図９に示したように、車両１０の現車速Ｖ
におけるドライバーの注視距離は、以下の式（１）に示
したように車両１０から現車速Ｖで約１．５秒後の距離
Ｘ（半径Ｘの円周上）の部位である。道路１２２は、画
像処理装置４８で求められた道路形状であり、通常、ド
ライバーはこの道路形状に応じた方向を目視する。本実
施例では、簡易的に、道路１２２の道路形状に沿って設
けられているライン１２４の形状を道路形状として特定
している。従って、このライン１２４と半径Ｘとの交点
Ｐを、ドライバーの注視位置として特定することができ
る。

【００３０】なお、上記ではライン１２４で道路形状を
特定したが、車両が車線内を走行する位置（軌跡）を想
定しその位置で道路形状を特定するようにしてもよい。
また、膨張収縮処理等の画像処理によって道路を抽象化
した線分に変換してこの線分により道路形状を特定する
ようにしてもよい。

【００３１】Ｘ＝１．５・（１０／３６）・Ｖ −−− （１）但し、Ｖ：車速（単位、ｋｍ／ｈ）Ｘ：注視距離（単位、ｍ）

【００３２】この交点Ｐを通過する直線が、道路形状に
応じてドライバーが目視する方向（ドライバーの視線Ｌ
１）と略一致する方向である。従って、車両１０の走行
方向と一致するドライバーの視線Ｌと道路形状に応じた
視線Ｌ１との成す角度が、車両１０の走行状態（車速
Ｖ）及び道路形状に応じてドライバーの視線方向が変化
する角度を示す偏差角φとなる。

【００３３】従って、求めた偏差角φに応じてロービー
ム側のヘッドランプ１８、２０を偏向するための配光制
御量を演算し、演算された配光制御量に応じて光軸を偏
向すればヘッドランプ１８、２０の配光はドライバーの
注視位置を含むことになる。この配光制御量は、車速Ｖ
及び偏差角φに応じて照射範囲を増減させるときのロー
ビーム側ランプの偏向角度θに換算することによって得
ることができる。なお、ドライバーの注視位置は、上記
式（１）に示したように車両１０の走行状態（車速Ｖ）
を含め考慮されている。

【００３４】また、自車両１０の前方には、通常、他車
両（先行車両及び対向車両）が走行する。この他車両へ
自車両１０のヘッドランプによる光の照射範囲内に、他
車両のアイポイントとなる位置（先行車両のバックミラ
ー位置及び対向車両のドライバーのアイポイント）が含
まれるときには、他車両のドライバに対してグレアを与
えることがある。従って、自車両１０の前方を走行する
他車両が認識できれば、この他車両へグレアを与えない
ように配光制御することができる。この他車両（先行車
両及び対向車両）の認識を画像処理で求める方法を以下
に説明する。

【００３５】本実施例では、画像処理装置４８によって
他車両（先行車両及び対向車両）の認識及び車間距離を
求めている。

【００３６】図１０（１）に示すように、カメラ２２に
よって撮影した画像であるイメージ１２０には車両１０
が走行する道路１２２の車線両側の白線１２４内に先行
車両１１が位置している。画像処理装置４８では、この
イメージ１２０を画像処理する。

【００３７】先ず、以下のように白線候補点抽出処理及
び直線近似処理を順に行って車両１０の走行レーンを検
出した後に、車両認識領域Ｗ_Pを設定する。

【００３８】白線候補点抽出処理では、車線の白線と推
定される候補点を抽出する。先ず、白線を含むと推定さ
れる所定の幅γを有するウインド領域Ｗ_Sを設定し（図
１０（３）参照）、このウインド領域Ｗ_S内の明るさの
変動が大きい点（垂直方向の明るさの微分値の最大点）
を白線候補点（エッジ点）として抽出する。このエッジ
点の連続を求めた場合を図１０（３）の点線１３２に示
した。なお、イメージ１２０の上下の領域には、先行車
両１１が存在する確度が低いため、処理対象領域として
予め定めた上限線１２８及び下限線１３０の間の範囲を
用いる。

【００３９】次の直線近似処理では、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
直線近似して白線と推定される線に沿った直線１３４、
１３６を求める。この直線１３４、１３６と下限線１３
０とで囲まれた領域を車両認識領域Ｗ_Pとして設定する
（図１０（４）参照）。なお、上記道路１２２がカーブ
路のときには、上記求めた直線１３６、１３８の傾き差
を有した車両認識領域Ｗ_Pになる（図１０（２）参
照）。

【００４０】車両認識領域Ｗ_Pの設定が終了すると、以
下のように検出処理して、設定された車両認識領域内Ｗ
_Pにおける先行車両１１の有無を判定すると共に先行車
両１１の有のときに車間距離Ｓ_Lを演算する。

【００４１】先ず、車両認識領域Ｗ_P内において、上記
白線候補点検出処理と同様にエッジ点を検出し、検出さ
れたエッジ点を横方向に積分した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（５）参
照）。なお、ピーク点Ｅ_Pが複数あるときは、画像上で
下方に位置するピーク点Ｅ_P（距離のより近い点）を選
択する。このピーク点Ｅ_Pに対応する水平方向の画素点
の両端を各々含むウインド領域Ｗ_R、Ｗ_Lを設定する
（図１０（６）参照）。このウインド領域Ｗ_R、Ｗ_L内
において垂直方向の連続点（垂直線１３８Ｒ，１３８
Ｌ）が安定して検出された場合に先行車両１１が存在す
ると判定する。

【００４２】この検出された垂直線１３８Ｒ，１３８Ｌ
の横方向の間隔Ｓは車幅に対応するため、この車幅とピ
ーク点Ｅ_P位置とから先行車両１１と自車両１０との車
間距離Ｓ_Lを演算する。例えば、標準的な車両の車幅Ｓ
ｏを基準として、イメージから検出する車両の車幅に対
応する間隔Ｓの比率を求め、この比率から車間距離Ｓ _L
を演算できる。上記垂直線１３８Ｒ，１３８Ｌの横方向
の間隔は、垂直線１３８Ｒ、１３８Ｌの各々の代表的な
Ｘ座標（例えば、平均座標値や多頻度の座標値）の差か
ら演算できる。

【００４３】なお、上記で先行車両１１が無のときには
車間距離Ｓ_L＝０と設定する。これによって、車間距離
Ｓ_Lの値には、Ｓ_L＝０かＳ_L＞０かにより先行車両１
１が自車両１０の前方に存在するか否かを表す情報をも
含むことになる。

【００４４】次に、イメージ１２０からの対向車両１１
Ａの認識処理について説明する。先ず、上記の先行車両
認識処理の後に、求めた近似直線１３２（対向車両側）
を含むように補正するための補正量αを設定する。この
補正は、対向車両が対向車両側の近似直線１３２近傍に
位置する確度が高いので、設定される対向車両認識領域
の大きさによって対向車両のヘッドランプ等の検出が除
外されることを防ぐための近傍に位置して補正をするた
めである。この設定された補正量αに応じて直線１３３
を求めて求めた直線１３３の右方（左側通行時）を対向
車両認識領域Ｗ _POとして設定する（図１１参照）。この
対向車両認識領域Ｗ_PO内において、対向車両１１Ａのヘ
ッドランプの光による光点に基づいて上記先行車両認識
処理と同様に、対向車両１１Ａを認識処理し、車間距離
Ｓ_Rを求める。

【００４５】ここで、ヘッドランプの上下の配光による
明暗の境界付近（カットラインの位置）は、光の到達距
離に相当するので、上記のようにして求めた車間距離が
少ない他車両について、車間距離に相当するようにヘッ
ドランプの上下の配光を移動すれば、他車両に対してグ
レアを与えることがない光を前方へ照射することができ
る。

【００４６】なお、上記対向車両認識領域Ｗ_POを設定し
た後に、対向車両１１Ａの存在確度が高い予め定めた上
限線及び下限線の間の範囲を含む領域Ｗ_ooを設定し、こ
の領域Ｗ_oo内で対向車両１１Ａを認識処理して車間距離
Ｓ_Rを求めてもよい。

【００４７】また、上記では白線１２４を検出して道路
を特定しているが、白線１２４のみを用いることなく、
道路１２２の側縁部に形成される縁石によって検出して
もよい。この場合、白線と縁石とを階調画像の検出レベ
ルを変更することによりいずれも検出することができ
る。

【００４８】ここで、ハイビーム側ランプとロービーム
側ランプとに切り換え可能な通常の４灯式のヘッドラン
プでは、ロービーム側ランプが自車両近傍の比較的広範
囲の視認性向上を目的とすると共にハイビーム側ランプ
が高速走行時等の遠方の視認性向上を目的としている。
このため、ハイビーム側ランプ点灯時における自車両近
傍の配光は不足している。また、カーブ等の道路におけ
る左右の視認性を向上させる制御をカーブに対応するラ
ンプの光軸偏向により行う場合、一方のバルブが断線し
た（所謂、片目走行）とき、照射範囲が左右に変動し車
両正面方向をドライバーが見誤ることがある。そこで、
本実施例では、以下の表１に示した判断基準を定めてい
る。すなわち、ロービーム側ランプ点灯時である通常の
走行時におけるカットライン上下制御及び光軸偏向制御
による配光制御を配光制御Ａとし、カットラインの上下
制御を行わないハイビーム側ランプ点灯時に光軸偏向制
御により自車両近傍の視認性を向上させる配光制御を配
光制御Ｂとし、バルブが断線したときにカットラインの
上下制御のみを行う配光制御を配光制御Ｃとしている。

【００４９】

【表１】

【００５０】但し、ｃＨ：シェード位置（高さ）Ｕ：シェード最上段位置Ｄ：シェード最下段位置 θ：直進方向を基準としたランプの偏向角度Ｓ：直進時の各ランプの初期角度Ｌ：最大左カーブ時の偏向角度Ｒ：最大右カーブ時の偏向角度

【００５１】本実施例のカーブ対応光軸偏向制御は、車
両前方の道路形状に一方のロービーム側ランプＬ１、Ｒ
１を偏向させる。すなわち、左カーブ路のときは、左側
のロービーム側ランプＬ１を直進時の初期角度Ｓから最
大左カーブ時の偏向角度Ｌの間で制御すると共に、右側
のロービーム側ランプＲ１は直進時の初期角度Ｓに設定
する。また、右カーブ路のときは、右側のロービーム側
ランプＲ１を直進時の初期角度Ｓから最大右カーブ時の
偏向角度Ｒの間で制御すると共に、左側のロービーム側
ランプＬ１は直進時の初期角度Ｓに設定する。直進路の
ときは、左側のロービーム側ランプＬ１及び右側のロー
ビーム側ランプＲ１の各々を直進時の初期角度Ｓに設定
する。この関係を以下の表２に示した。このカーブ対応
光軸偏向制御によって、車両の直進方向の視認性が確保
されると共に前方の道路形状に応じた車両近傍の視認性
も向上される。

【００５２】

【表２】

【００５３】但し、 θ_L：直進方向を基準とした左側
のロービーム側ランプＬ１の偏向角度 θ_R：直進方向を基準とした右側のロービーム側ランプ
Ｒ１の偏向角度

【００５４】以下、本実施例の作用を説明する。ライト
コントロールスイッチ３２がオンされると、所定時間毎
に図１２に示した配光制御ルーチンのステップ２０２が
実行される。ステップ２０２では、画像処理装置４８へ
画像処理開始信号を出力した後に、画像処理装置４８に
おいて求められた自車両１０と先行車両１１の車間距離
Ｓ_L及び自車両１０と対向車両１１Ａの車間距離Ｓ_Rが
読み取られると共に偏差角φが読み取られる。画像処理
装置４８では、上記画像処理の説明で述べたように、先
行車両１１及び対向車両１１Ａの認識処理が行われると
共に、先行車両１１についての車間距離Ｓ_L及び対向車
両１１Ａについての車間距離Ｓ_Rを演算すると共に、偏
差角φを演算する。

【００５５】次に、ビーム切換スイッチ７０の出力信号
を読み取って（ステップ２０４）、ビーム切換スイッチ
７０がオンか否かを判断することにより、ヘッドランプ
１８、２０のハイビーム側ランプＬ２、Ｒ２が点灯され
ているか否かを判断する。ハイビーム側ランプの点灯時
には、ステップ２１２へ進み、上記説明したように自車
両近傍の視認性向上を図るため、ロービーム側ランプを
点灯すると共に、アクチュエータ８８、８９の駆動によ
り光の到達距離に対応するシェード４４Ｓ、４５Ｓを最
下段に設定して照射範囲が最大限に広くされかつ、カー
ブ路等の道路形状（注視位置に対応する偏差角φ）に応
じてカーブの方向（左右）に対応するアクチュエータ８
６、８７を駆動することにより偏向角度θ（θ_L、
θ_R）が制御される（配光制御Ｂ）。

【００５６】一方、ハイビーム側ランプが点灯されてい
ないときは、ロービーム側ランプの点灯であるため、ラ
ンプ切れ検出回路７２、７４の出力信号に基づいて（例
えば、ハイレベル信号の出力により）ランプの断線を検
出した後に（ステップ２０８）、ステップ２１０におい
てロービーム側ランプＬ１，Ｒ１の何れかが断線してい
るか否かを判断し、断線していない場合にはステップ２
１４において上記で説明したカーブ対応光軸偏向制御を
行い、道路形状に応じた方向に照射範囲が拡大されると
共に、他車両にグレアを与えないようアクチュエータ８
８、８９の駆動により光の到達距離に対応するシェード
４４Ｓ、４５Ｓが制御される（配光制御Ａ）。また、ロ
ービーム側ランプＬ１，Ｒ１の何れかが断線している場
合にはステップ２１６へ進み、ロービーム側ランプＬ
１，Ｒ１は共に直進時の初期角度Ｓに設定されると共に
他車両にグレアを与えないようアクチュエータ８８、８
９の駆動でシェード４４Ｓ、４５Ｓ（光の到達距離）が
移動され、車両前方へ光が照射される（配光制御Ｃ）。
従って、片目走行でランプを偏向させて、車両前方の視
認性を低下させることはない。

【００５７】このように、本実施例では、遠方の重点的
な配光が設定されたハイビーム側のランプ点灯時におい
ても、ロービーム側ランプを道路形状に応じて偏向する
ようにしているため、車両近傍の視認性が低下すること
がない。また、ロービーム側ランプ点灯時には、ランプ
切れを検出しランプ切れが生じているときは偏向制御す
ることなく、直進路と同様の方向にランプが設定される
ため、片目走行時に偏向制御を継続することによる自車
両前方の視認性低下が生じることがなく、ヘッドランプ
を点灯することができる。

【００５８】なお、上記実施例では、ロービーム側ラン
プの光軸偏向制御を直進路、右カーブ路及び左カーブ路
の３つに大別したが、右カーブ路及び左カーブ路の２つ
であってもよく、３つ以上の分類を用いてもよい。

【００５９】また、上記実施例では、光軸や照射範囲が
変更可能なヘッドランプを備えた車両用前照灯装置へ適
用させた場合を説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、光量が変更可能なヘッドランプを有する
車両用前照灯装置へも適用も可能である。また、光軸、
照射範囲及び光量少なくとも１つが変更可能なヘッドラ
ンプ、更にその組み合わせによるヘッドランプを有する
車両用前照灯装置でもよい。

【００６０】また、上記実施例では、他車両の検出を自
車両前方を撮影した画像から求めているが、本発明はこ
れに限定されるものではなく、測距器等の距離測定装置
を用いて検出するようにしてもよい。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように請求項１に記載した
発明によれば、自車両の前方を走行する他車両の位置及
び走行路の形状に基づいて近傍照射用のヘッドランプの
照射方向、照射範囲及び明るさの少なくとも１つを制御
するようにしたため、道路等の走行路が複雑な形状であ
るときであっても、自車両近傍の視認性も向上できる、
という効果がある。

【００６２】請求項２に記載した発明によれば、近傍照
射用ランプの断線を検出し断線が検出されたときには近
傍照射用のヘッドランプの照射方向、照射範囲及び明る
さを固定するようにしたため、車両前方の視認性が低下
することなくかつ照射方向、照射範囲及び明るさが変動
しないのでドライバーが不快感を感じることがないよう
にヘッドランプを点灯することができる、という効果が
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】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】車両前部を示す車両の運転席斜め後方から見た
斜視図である。

【図３】本発明の車両用前照灯装置が適用可能なヘッド
ランプの概略構成図である。

【図４】ヘッドランプ斜め前方から見た斜視図である。

【図５】アクチュエータの制御により変位する照射領域
と未照射領域との境界（カットライン）を説明するため
のイメージ図である。

【図６】ヘッドランプの光により照射される照射範囲の
概念を示す平面図である。

【図７】本発明の車両用前照灯装置が適用可能なヘッド
ランプ構成と制御装置を示す概略構成図である。

【図８】カメラにより撮影された車両前方の画像を示す
イメージ図である。

【図９】図８のイメージから画像処理により注視位置を
求める過程を説明するためのイメージ図である。

【図１０】カメラが出力する画像に基づいて先行車両を
認識する過程を説明するためのイメージ図である。

【図１１】対向車両認識領域を示すイメージ図である。

【図１２】本実施例の配光制御メインルーチンを示すフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１８ヘッドランプ（車両用前照灯）２２カメラ４８画像処理装置（走行路状況検出手段）５０制御装置（制御手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F21M 3/18 B60Q 1/00 - 1/56

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】遠方照射用ランプと照射方向、照射範囲
及び明るさの少なくとも１つが変更可能な近傍照射用ラ
ンプとから構成されたヘッドランプを左右に各々配設し
た車両用前照灯と、自車両前方を走行する他車両の位置と前記自車両前方の
走行路の形状とを検出する走行路状況検出手段と、検出された他車両の位置及び検出された走行路の形状に
基づいて自車両が進行する方向が照射されるように前記
近傍照射用ランプの照射方向、照射範囲及び明るさの少
なくとも１つを制御する制御手段と、を備えた車両用前照灯装置。
【請求項２】前記近傍照射用ランプの断線を検出する
断線検出手段を更に備え、前記制御手段は、近傍照射用
ランプの断線が検出されたときには前記近傍照射用ラン
プの照射方向、照射範囲及び明るさの少なくとも１つを
予め定めた状態に設定することを特徴とする請求項１に
記載の車両用前照灯装置。