JPS62137241A - 車両用ヘツドライト自動切替装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は車両用ヘッドライトのハイビームモードとロー
ビームモードの選択を自動的に行うようにした車両用ヘ
ッドライト自動切替装置に関する。

〔従来の技術〕

車両前方からの光を受光し、その受光量に応じた検出信
号を生じる検出装置を有し、その検出信号から前方車両
の存在を判別して、ヘッドライトをハイビームとロービ
ームとに切替えるように構成された装置は公知である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来の装置においては、自車両のヘッド
ライト光が前方路面、ガードレール、建物等に反射され
て反射光として前記検出装置に受光されると、自車両の
ヘッドライトからの反射光と前方車両の発する光との区
別がされないので、自車両のヘッドライトの反射光によ
っても、ハイビーム／ロービームの切替えが自動的にな
されてしまい、無用な切替えが顯繁に行われるという問
題が生じる。

本発明はこのような問題点の解決された車両用ヘッドラ
イト自動切替装置の提供を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

このため本発明は、前方車両の発する光の広がりと自車
両のヘッドライトによる反射光の広がりとが、通常は水
平方向に異なる特性を持つことに着目し、その広がり状
態から前方車両の存在を判別するとともに、更に周囲の
明るさを検出して前記反射光と周囲光を区別するように
したものである。

本発明装置は、車両前方からの光線を、入射角が少なく
とも水平方向に異なる複数の領域に分割して受光し、各
領域毎の受光量の変化を表わす第１の検出信号を生じる
第１の検出手段と、周囲の明るさを検出して、その変化
を表わす第２の検出信号を生じる第２の検出手段と、前
記第１及び第２の検出信号を受けてヘッドライトをハイ
ビーム側とロービーム側とに切替えるための判定信号を
生じる判定手段と、 前記判定信号を受けてヘッドライトをハイビーム側とロ
ービーム側とに切替える切替え手段と、を備えて４ミ、
構成される。

〔作用効果〕

上記構成により、車両前方における水平方向の各領域に
おける受光輝度分布により、前方車両の発光光線と自車
両の発光による反射光線とを判別することが可能になる
とともに、更に周囲の明るさを検出することにより車両
前方からの充懇が周囲光か自車両の発光による反射光線
かを判別することが可能となり、この判別結果によって
ヘッドライトをハイビーム側、ロービーム側に切替える
ことにより、適切なヘッドライト照明を得ることができ
る。

（実施例） 以下本発明を図に示す実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す構成図である。

この第１図において、１は第１の受光装置で、集光レン
ズ１１と、水平方向に並べられた複数６個の受光素子（
例えばＳｉフィトダイオード）１２０〜１２５より構成
される。

ここで受光素子は、集光レンズの焦点ｆだけ離れた平面
上で、集光レンズの中心線と、受光素子中心が一致する
よう配置されている。受光範囲（受光指向角）は、集光
レンズの径φ、焦点ｆ、及び受光素子の大きさによって
一義的に定められる。本実施例では、上下の受光指向角
を±１°、左右の受光指向角を１素子約１．３’、全素
子で±３．３°に設定している。上下の指向角は前方の
車両の光のみ受光し、街路灯などを受光しないためであ
り、左右の１素子受光角は、車両と路面、ガードレール
反射を区別して受光するためで、左右の全受光角は、前
方の車両の光のみ受光するためである。

９は第２の受光装置で、周囲の明るさを検出できるよう
に上方向に向けて取付けられた受光素子（例えばＳｔフ
ォトダイオード）９１よりなる。

２はアナログマルチプレクサで、前述の複数の受光素子
１２０〜１２５及び受光素子９１の出力の１つを選択し
出力する。３は増幅器、４はＡ／Ｄ変換器で、アナログ
マルチプレクサの出力を増幅後、出力電圧（ＯＶから５
Ｖ）を８ビツトのデジタル信号に変換して、マイクロコ
ンピュータ５へ入力する。

５は予め定めたプログラムに従ってソフトウェアによる
ディジタル演算処理を実行するマイクロコンピュータで
、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、Ｉ１０回路部、クロック発
生部等を備え、ヘッドライトスインチがオンになった時
、車載バッテリより安定化電源回路（いずれも図示せず
）を介した５■の安定化電圧の供給を受けて作動状態に
なり、後述する第２図の演算処理を実行する。

６はリレー駆動部、７はリレーで、ヘッドライトをハイ
ビーム側、ロービーム側に切替える。８は距離検出部で
、車速ケーブル１回転当たり３０パルスの距離信号を発
生する回転センサと、この発生パルスをカウントして距
離データＳを発するカウンタよりなる。

上記構成において、その作動を第２図（Ａ）乃至第２図
（Ｃ）に示す演算流れ図とともに説明する。金策１図に
示す構成の装置−を備えた車両において、その運転開始
時にヘッドライトスイッチを投入すると、車載バッテリ
よりの電源供給を受けて各部電気系が作動状態となる。

そしてマイクロコンピュータ５は車載バッテリより安定
化電源回路を介した５ｖの安定化電圧の供給を受けて作
動状態となり、第２図（Ａ）に示すメインルーチン１０
０の演算を実行する。まず、ステップ１０１でマイクロ
コンピュータ５内のレジスタ、タイマー、メモリ等の初
期設定を行い、ステップ１０２へ進む。ステップ１０２
ではタイマーが１２５ｍ秒経過したかどうかを判別し、
経過していない場合は繰り返しステップ１０２を実行す
る。１２５ｍ秒を経過した時にはその判定がＹＥＳとな
り、ステップ１０３へ進む。ステップ１０３では、タイ
マーをリセットし、ステップ１０４で距離検出部８より
、距離データＳを読み込み、次にステップ１０５で距離
検出部８内の距離カウンタをリセットする。従ってステ
ップ１０４で読み込んだ距離データＳは、１２５ｍ秒当
た９の走行距離となる。ステップ１０６〜１０８は、０
から７まで、１２５ｍ秒毎に１ずつ変化する変数ｍを設
定する。

次にステップ１０９〜１１５では、受光素子１２０〜１
２５及び受光素子９１の受光量を読み込み８回平均して
■。〜Ｖ、とする。車両前方に対し右側より順にｖｏか
らｖ５に対応し、周囲光は■６に対応する。ステップ１
０９〜１１５を詳細に説明する。まずステップ１０９で
、受光素子の順番を示すｎをＯにして、ステップ１１０
に進む。

ステップ１１０ではｎが６と等しいか小さいことを判別
し、ＹＥＳならステップ１１１へ、Ｎｏなら７個の受光
素子全ての入力、平均処理を終了しているのでステップ
１１６へ進む。ステップ１１１では、アルチプレクサ２
へ、ｎ番目の受光素子の出力をセレクトするよう信号を
出力する。ステップ１１２でＡ／Ｄ変換器４よりｎ番目
の受光素子の出力Ｖｎ’を入力する。ステップ１１３で
は、Ｖｎ’を平均化の為の変数列ｖ鶴へ格納し、ステッ
プ１１４で、ＶｍｍすなわちＶ　ｎｏ　〜Ｖ　ｎ７の８
回平均を計算してＶｎとする。ステップ１１５でｎを１
加算し、次の受光素子の入力、平均処理に備え、ステッ
プ１１０へ戻る。

ステップ１０９〜１１５の処理を終えた後、ステップ１
１６でｖ０〜Ｖ、の最小値ＶＭＩＮと最大値ＶＭＡＸを
求める。

ステップ１１７ではＶ６がＫＯ（本実施例では０．５Ｖ
）より大きいかどうかを判定しＹＥＳの時は後述する反
射判定処理、つまりステップ１１８〜１３１を飛び越し
てステップ２０１へ進む。薄明時及び明るく照明された
時にはハイビームにする必要がないが、前述のＶ。−Ｖ
５は一様の値となって反射光を判定しまい、ハイビーム
にしてしまうため、この処理を行う。特に薄明時に他車
がライトを点燈していないと、ハイビームになると他車
の迷惑になる・ことがある。

次にステップ１１８ではＶＭＩＮがＫｌ（本実施例では
３．５Ｖ）より大きいかどうかを判定しＹＥＳの時はス
テップ１２０〜１３１を飛び越してステップ２０１へ進
む。受光素子の全てが非常に強い光量を受けた時には誤
って反射判定をすることがあるためである。

ステップ１１９はロービーム状態を示すＦＬＯＷ＝１で
、かつＶＭＩＮかに２（０，５Ｖ）より大きいかどうか
を判定し、ＹＥＳの時はステップ２０１へ進む。ロービ
ーム状態での反射はごく弱いので、一定板上の光量を受
けた時は反射ではないと判断している。

ステップ１２０〜１２４では、反射判定の許容レベルＫ
Ａを計算する。まずステップ１２０で、ＦＬＯＷ＝Ｏす
なわちハイビーム状態でかつＶＭＩＮ＜Ｋ３　（２，Ｏ
Ｖ）かどうかを判定し、ＹＥＳの時はステップ１２１へ
進みＫＡ＝ＶＭＩＮ＊に４　（６０％）　、ＫＢ＝に５
　　（０，５Ｖ）とする。ＮＯの時はステップ１２２へ
進みＫＡ＝ＶＭＩＮ＊に６（３０％’）　、ＫＢ＝に７
　（０，１５Ｖ）として、ステップ１２３〜１２４で、
ＫＡの最小イ直をＫＢにする。ハイビーム状態でＶＭＩ
Ｎかに３より小さい時は、反射の場合が多く、かつ反射
レベルがばらつき易いため、反射判別を確実に行なうた
めこのような処理をしている。

次にステップ１２５〜１２９では、それぞれの受光素子
の出力ＶｎとＶＭＩＮの差が前述の許容レベルＫＡより
小さい場合に、変数ＶＣＮＴの各受光素子に対応するビ
ットを１に設定してステップ１３０へ進む。ステップ１
３０〜１３１では変数ＶＣＮＴ＝１１１１１１Ｂ、すな
わち受光素子の出力とＶＭＩＮの差が、全ての受光素子
において許容レベルＫＡ以下の時反射と判別して、Ｖ０
〜ｖｓを零にする。

ステップ１２０〜１３１の反射判定処理は、坂道や車両
のピッチングによる路面、及びカードレールによる自軍
のヘッドライト反射光は第３図（Ａ）、　　（Ｂ）のよ
うにほぼ一様となるのに対し、車両のヘッドライトやテ
ールランプの光は、複数の車両が混在しても第４図（Ａ
）、　　（Ｂ）のように一様とならない事を利用してい
る。

次にステップ２０１に進み、ｖ０〜■、の最大値ＶＭを
計算し、ステップ２０２〜２０３で、過去８回のＶＭの
最大値をＶＭＭとしておく。

ステップ２０４でＦＬＯＷの状態を判定し、■すなわち
ロービーム状態ではステップ２０８〜２３０を実行し、
ハイビーム状態ではステップ２０５〜２０７を実行する
。

まずハイビーム状態の場合を説明する。ステップ２０５
ではロービーム状態で使用するＦＬＨＤ。

ＦＶｏ、ＮＬＨＴを零にして、ステップ２０６へ進む。

ステップ２０６ではＶＭとに８（０，５Ｖ）を比較して
ＶＭが大きければステップ２０７でＦＬＯＷを１にして
ステップ２３１へ進み、ｖＭが小さいか等しければステ
ップ２３２へ進む。

一方ロービーム状態の時はステップ２０ＢでＶＭとに９
（０，１５Ｖ）を比較してＶＭが大きければステップ２
０９〜２１９へ、そうでなければステップ２２０〜２３
０へ進む。まずステップ２０９〜２１９を説明する。こ
の処理は現在ロービームで、かつ受光量が大きい場合で
、ステップ２２０〜２３０で使用する変数ＦＶ。、ＦＬ
ＨＤ。

ＶＭＪを設定する。まずステップ２０９で右側の受光量
に対応するｖｏとに１３（３，５Ｖ）を比較し大きけれ
ばステップ２１０に進みＦＶｏを１に、ＦＬＨＤを零に
してステップ２１９に飛び、小さければステップ２１１
に進む。ステップ２１１ではＦす。が１かどうか判定し
Ｎｏならステップ２１９へ飛びＹＥＳならステップ２１
２へ進む。ステップ２１２でＶｏとに１４（１，７Ｖ）
を比較してｖｏが大きければステップ２１９へ飛び、小
さければステップ２１３へ進む。

ステップ２１３〜２１７は、■、〜Ｖ、のびとつでも、
ｖｏ　＋Ｋ　１５　（０，Ｉ　Ｖ）を越えタラステップ
２１５でＦＬＨＤを１にして、ステップ２１９に進み、
そうでなければステップ２１８でＦＶ。

とＦ　Ｌ　ＨＤを零にしてステ７ブ２１９へ進む。すな
わちステップ２０９〜２１Ｂの処理は、■。かに１３を
一度超えた後、Ｋ１４より小さくなっている間、■、〜
Ｖ５がＶ。より小さい場合ＦＬＨＤを１にする。具体的
には、対向車が近づいてきてＶ。が強くなり、すれ違っ
てｖｏか弱くなって、かつ他の車両の光を検出しない場
合ＦＬＨＤが１になる。次にステップ２１９でＶＭＭを
ＶＭＪに代入する。ＶＭＭは過去８回すなわち１秒間の
ＶＭの最大値だから、ＶＭＪは、ロービーム状態でＶＭ
＞Ｋ９からＶＭ≦に９となった時の直前１．２５秒のＶ
Ｍの最大値となる。ステップ２１９の次はステップ２３
１へ進む。

次にステップ２２０〜２３０を説明する。ここでは、ロ
ービームからハイビームに変わる場合の時間遅れ処理を
行う。まずステップ２２０で、ＦＬＨＤが１かどうか判
別し、ＹＥＳの場合ステップ２２１で時定数ＫＤを０に
してステップ２２８へ飛ぶ。ＮＯの場合ステップ２２２
に進み、ＫＣ＝ＶＭＪ　−ＶＭＩＮなる計算をし、ステ
ップ２２３〜２２７で、ＫＣ＞Ｋ　１０　（２，５Ｖ）
の時、ＫＤ＝に１２（２，５秒）、Ｋ１１≧ＫＣ４＞Ｋ
１１（１，ＯＶ）の時ＫＤ＝２＊に１２　（５，０秒）
、Ｋ１１≧ＫＣの時ＫＤ＝３＊に１２　（７，５秒）と
して、ステップ２２８に進む。ステップ２２８でロービ
ーム状態でかつＶＭ≦に９の間の時間を積算するＮＬＨ
Ｔに１を足し、ステップ２２９でＮＬＨＴと、ＫＤを比
較し、ＮＬＨＴ≧ＫＤならステップ２３０へ進みＦＬＯ
Ｗを零にして、ステップ２３２へ進み、ＮＬＨＴ＜ＫＤ
ならステップ２３１へ進む。ステップ２２０〜２３０で
は、対向車とすれ違った時にはすぐ、他の場合は、直前
の受光量の最大値が小さいほど長く時間遅れを持たす処
理である。

ステップ２３１〜２３２は、ロービームにすることを示
すＦＲＥＹを１または零に設定する。

ステップ３０１〜３２１は、走行車速により、強制的に
ロービーム状態にする処理である。ステップ３０１〜３
０５は高速域の判別処理で、車速に相当するＳがＫ　１
６　（９０ｋｎ＋／　ｈ）より速くなったら、Ｋ　１５
　（８０ｋｍ／ｈ）より遅くなるまでステップ３２１に
進みＦＲＥＹを１にして強制的にロービームにする。ス
テップ３０６〜３２０は低速域の判別処理でＳかに２０
　（３０ｋｍ／ｈ）よりに２１（０，２５秒）以上続け
て遅くなったら、ＳがＫ　１　Ｂ　（４０１ｕａ／　ｈ
）よりに１９（０，２５秒）以上続けて速くなるまでス
テップ３２１でＦＲＥＹを１にして強制的にロービーム
にする。低速ではハイビームにして遠くを照らす必要が
ないうえ、対向車が信号停止中にヘッドライト消したり
、前走車に掻く近づいて反射を検出してハイビームに変
えることを避ける。

ステップ３２２〜３２４では、設定されたＦＲＥＹに従
いハイビームとロービームを切替えるリレーの０Ｎ１０
ＦＦを行い、ステップ１０２へ戻る。

なお、上記実施例では受光素子を６個としたが、左右の
指向角を増やすため、または減らすため個数を変えても
よい。また素子１つあたりの左右指向角も反射と多数の
車両とを区別できる限り大きくして受光素子の数を少な
くしたり、小さくして多数の素子例えば−次元イメージ
センサを用いてもよい。さらに、テレビカメラを用いて
もよい。

反射判別において、全ての素子が一定レベル以内である
という判定ではなく、連続する限られた個数の素子出力
に注目して判定してもよい。また一定レベルの判定で、
隣り合う素子との出力差を用いてもよい。さらに一定レ
ベルだけではなく連続した変化、例えば右あがり、左あ
がり、山形の場合も反射として判別することも可能であ
る。

周囲光を検出した場合、反射判別を飛び越すようにし゛
たが、周囲光を検出した場合強制的にロービームに切替
えくようにしてもよい。この場合周囲光検出用受光素子
の出力をマイクロコンピュータに入力せず、コンパレー
タによりレベル判定し、マイクロコンピュータのリレー
駆動信号と論理をとって、リレーを制御してもよい。

なお、本装置にヘッドライト点灯用リレーを付は加えて
、周囲光検出用受光素子の出力により周囲の明るさが所
定値よりも暗くなったとき、ヘッドライトを自動点灯さ
せる作動を付加し、ヘッドライトの全自動装置に利用す
ることも可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す構成図、第２図（Ａ）
、　　（Ｂ）および（Ｃ）は第１図図示のマイクロコン
ピュータ５の制御プログラムを示す一連のフローチャー
ト、第３図（Ａ）、　　（Ｂ）および第４図（Ａ）、　
　（Ｂ）は第１図図示の受光装置（１）の受光特性をそ
れぞれ示す説明図である。 １・・・第１の受光装置（第１の検出手段）、５・・・
マイクロコンピュータ（判定手段）、７・・・リレー（
切替手段）、９・・・第２の受光装置（第２の検出手段
）。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）車両前方からの光線を、入射角が少なくとも水平
   方向に異なる複数の領域に分割して受光し、各領域毎の
   受光量の変化を表わす第１の検出信号を生じる第１の検
   出手段と、 周囲の明るさを検出して、その変化を表わす第２の検出
   信号を生じる第２の検出手段と、 前記第１及び第２の検出信号を受けてヘッドライトをハ
   イビーム側とロービーム側とに切替えるための判定信号
   を生じる判定手段と、 前記判定信号を受けてヘッドライトをハイビーム側とロ
   ービーム側とに切替える切替え手段と、を備えてなる車
   両用ヘッドライト自動切替装置。
2. （２）前記判定手段が前記第１の検出信号に基づいて前
   記複数の領域におけく受光量の分布のばらつき度合によ
   り前方車両の存在有無を判別するようにした特許請求の
   範囲第１項に記載の車両用ヘッドライト自動切替装置。
3. （３）前記第２の検出手段は、車両の上方からの光を受
   光するようにした特許請求の範囲第１項に記載の車両用
   ヘッドライト自動切替装置。
4. （４）前記判定手段は、前記第２の検出信号に基づいて
   周囲の明るさが所定値よりも明るいときに、前記第１の
   検出信号に基づく前方車両の存在有無の判別を無効にす
   るようにした特許請求の範囲第２項記載の車両用ヘッド
   ライト自動切替装置。
5. （５）前記判定手段は、複数個の前記第２の検出信号を
   平均化するようにした特許請求の範囲第４項記載の車両
   用ヘッドライト自動切替装置。
6. （６）前記判定手段が前記前方車両の存在有の判別から
   ハイビーム側に切替えるための前記判定信号の発生まで
   に所定の時間遅れを持たせた特許請求の範囲第４項に記
   載の車両用ヘッドライト自動切替装置。
7. （７）前記判定手段が前記第１の検出信号に基づいて前
   記前方車両のうちの対向車両とのすれ違いを判別しすれ
   違いの終了によりハイビーム側に切替えるための前記判
   定信号を速やかに発生する手段を含む特許請求の範囲第
   ６項に記載の車両用ヘッドライト自動切替装置。