JP2004161082A

JP2004161082A - 配光制御装置

Info

Publication number: JP2004161082A
Application number: JP2002327672A
Authority: JP
Inventors: Isao Furusawa; 勲古沢
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; Hitachi Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 2002-11-12
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2004-06-10

Abstract

【課題】先行車，対向車のドライバに対しグレアを発生させること無く、最適にヘッドライトの照射範囲を調整することができる配光制御装置を提供する。
【解決手段】先行車または対向車を検知する車両検知手段と、車両検知手段の情報を基にヘッドライトの配光量を左右独立に算出する配光量算出手段を備えることにより、左右のヘッドライトのハイビームとロービームの強度を左右独立に制御でき、更に、ヘッドライトの光軸変更手段を用いていないことから低コストでヘッドライトの制御を行うことができる。更にまた、上記構成のほかに自車両前方の道路情報を検知する道路情報検知手段と、ヘッドライトの光軸を変更することができるヘッドライト光軸変更手段を設けることで、ヘッドライトのハイビームとロービームの強度制御の他に、ヘッドライトの光軸を左右上下に制御でき、最適な配光制御を行うことができる。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドライトの配光制御装置に係わり、特に、先行車または対向車の状態と道路情報より左右独立にヘッドライトの制御を行う配光制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両についているヘッドライトはハイビームとロービームの２段階の切り替えが可能になっている。夜間走行時、先行車または対向車がいないときはハイビームにし、先行車または対向車がいる場合は、相手方のドライバに対しグレアが発生しないようロービームにするのが一般的である。しかし、この２段階の切り替えだけでは、最適な視界を確保できているとは言えない。そこで、特開平６−
２９５６０１号公報では、ヘッドライトの光が先行車に照射されている部分と照射されていない部分の境界を所定高さ以下にする手法が提案されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２９５６０１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の制御では、自車両より遠方の車両に対しては境界線が検出しづらいため、制御が不安定になってしまう恐れがある。更に、左右のヘッドライトを同一方向に動かしているため、先行車が片側によって走行している場合、先行車と逆側の照射範囲が最適になっていない。また、横方向の光軸については制御していないため、カーブに対応して光軸を制御することはできない。また、ハイビームとロービームの強度制御のみでよい場合、ヘッドライトの光軸を調整する機構が必要となるためコストが高くなる。本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、先行車，対向車のドライバに対しグレアを発生させること無く、最適にヘッドライトの照射範囲を調整することができる配光制御装置および方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の配光制御装置は、先行車または対向車を検知する車両検知手段と、車両検知手段の情報を基にヘッドライトの配光量を左右独立に算出する配光量算出手段を備えることを特徴としている。この構成により左右のヘッドライトのハイビームとロービームの強度を左右独立に制御でき、更に、ヘッドライトの光軸変更手段を用いていないことから低コストでヘッドライトの制御を行うことができる。
【０００６】
更に、上記構成のほかに自車両前方の道路情報を検知する道路情報検知手段と、ヘッドライトの光軸を変更することができるヘッドライト光軸変更手段を設けることで、ヘッドライトのハイビームとロービームの強度制御の他に、ヘッドライトの光軸を左右上下に制御でき、最適な配光制御を行うことができる。
【０００７】
また、上記目的は、車両に設置された複数のライトの配光を制御する配光制御方法であって、ある方向の物体を検出し、前記検出した情報に基づいて前記複数のライトの配光を個々に制御することによって達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
［第一実施例］
以下、図面に基づき本発明であるヘッドライトのハイビームとロービームの強度を左右独立に制御する配光制御装置の実施形態について詳細に説明する。
【０００９】
図１は本実施形態の配光制御装置の基本構成を示す制御ブロック図である。本装置は、先行車または対向車を検知する車両検知手段１と、車両検知手段の情報を基にヘッドライトの配光量を左右独立に算出する配光量算出手段４，左右ヘッドライト５，６，車速等検出手段７を備えている。車両検知手段１は、撮像装置２から得た情報を基に車両位置算出手段３により先行車または対向車の車両幅を求め、先行車または対向車の自車両に対する相対角度や相対距離を算出するものである。配光量算出手段４では、車両検知手段１で求めた情報と車速等検出手段７からの情報である自車速，ステアリング位置を基に、左右ヘッドライト５，６のハイビームとロービームの強度を計算し、左右ヘッドライト５，６に対しそれぞれ電圧制御やＰＷＭ制御によりライト制御を行うものである。
【００１０】
図２は車両検知手段１により、先行車の車両幅を求め、そして自車両に対する相対角度，相対距離の算出の仕方について説明したものである。まず初めに、認識対象シーン８の映像を撮像装置２で取り込み、次に車両位置算出手段３により認識対象シーン８を横方向エッジ画像９に変換する。すると、横方向エッジの固まりを車両領域１１として抽出することができる。自車両中心線と先行車方向線を求めることができるので、そのなす角度である先行車の相対角度θを算出できる。更に車両領域１１より画像中の車両幅Ｗを求めることができるので、レンズの焦点距離をｆ，実際の車両幅をＬ，先行車との相対距離をＸとすると、
ｆ：Ｗ＝Ｘ：Ｌ …式１
の関係式が成り立ち、焦点距離ｆは既知であり、実際の車両幅Ｌを固定値（例：１．８ｍ）とした場合、相対距離Ｘを算出することができる。また、先行車のテールランプ，対向車のヘッドライトの明るさは道路等の明るさより明るいという特徴があることを利用し、道路等が画像中に映らないようにシャッタを絞り込むとテールランプとヘッドライトのみの画像になる。よって、シャッタを絞り込んで認識対象シーン８を取り込むとシャッタ絞り込み画像１０が生成される。一対のテールランプ１２より先行車両方向線，車両幅Ｗを求めることができ、横方向エッジ画像９のときと同様に相対角度θ，相対距離Ｘを求めることができる。先行車が遠方の場合、エッジが出にくくなる恐れがあるため、横方向エッジ画像９の車両領域１１が抽出できなくなる恐れがある。よって、先行車が遠方の場合は、シャッタ絞り込み画像１０を使用し、先行車が近傍の場合は、横方向エッジ画像９もしくはシャッタ絞り込み画像１０を使用することで、近傍から遠方まで精度良く先行車を抽出することが可能になる。
【００１１】
図３は車両検知手段１で求めた相対角度θ，相対距離Ｘより右ハイビームの目標電圧値を求めるためのグラフである。ライトの電圧値が低いときは暗く、高いときは明るいものとし、また、相対角度θは自車両中心線より時計回りを正とする。図３のグラフは相対距離が０ｍ，１００ｍ，２００ｍ，３００ｍの時を描画したものであるが、それ以外の相対距離のときは滑らかにつながっている。ヘッドライトは遠くの方に行くほど暗くなり、広い範囲を照射する特性があることから、相対距離が遠くなるにつれ、右ハイビーム目標電圧を高くし、更に、低電圧範囲を広くしている。また、左右のヘッドライトの配光範囲の違いから相対角度０を中心として左右対称にはしていなく、相対角度θが負の場合の方が正の場合より早く電圧を高くしている。左ハイビームや左右ロービームも同様に目標電圧値を決めることが可能である。
【００１２】
本装置の制御状態を、図４に示すフローチャートに基づいて説明する。まず初めにステップ１０１においてエッジ画像やシャッタ絞り込み画像より先行車または対向車が存在するかどうかを検出する。先行車または対向車が存在した場合ステップ１０２へ進み、先行車または対向車の相対距離，相対角度の算出を行う。そして、ステップ１０３において相対距離と相対角度と目標電圧は、図３に示す関係があることから、左右ヘッドライトのハイビーム，ロービームの目標電圧を決める。ここでステップ１０１において先行車または対向車が検出されなかったとき、ステップ１０４において左右ヘッドライトの目標電圧を、ハイビームを最大にし、ロービームを最小に設定する。そして、ステップ１０５において目標電圧を左右のヘッドライトそれぞれに出力を行う。
【００１３】
本第一の実施例によれば、撮像装置２から得られた映像情報より、先行車または対向車の相対距離，相対角度を精度良く算出でき、この算出結果を基に配光量算出手段４により目標電圧を左右のヘッドライトにそれぞれ設定することにより、左右のヘッドライトのハイビームとロービームの強度を左右独立に制御できる。更に、ヘッドライトの光軸変更手段を用いていないことから低コストでヘッドライトの制御を行うことができる。
【００１４】
［第二実施例］
次にヘッドライトのハイビームとロービームの光軸を左右上下に制御する配光制御装置の実施形態について説明する。
【００１５】
図５は本実施形態の配光制御装置の基本構成を示す制御ブロック図である。本装置は第一実施例の制御ブロック図（図１参照）に加え、自車両が走行する位置を求める道路情報検知手段１３と、自車両が走行する位置情報またはステアリング情報より左右ヘッドライトの光軸の変更を行うことができる左右ヘッドライト光軸変更手段１４，１５を備えている。次に、上下方向の光軸移動について説明する。車両検知手段１では、第一実施例と同様に先行車または対向車の自車両に対する相対距離と相対角度を算出し、配光量算出手段４では、車両検知手段１で求めた相対距離と相対角度の情報を基に、左右ヘッドライトの光軸の上下方向の移動量を図３の右ハイビーム目標電圧値を右ヘッドライト上下光軸移動量としたグラフより算出することができる。この上下光軸移動量を基に左右ヘッドライトの光軸変更手段１４，１５によりライトの軸制御を行う。次に左右方向の光軸移動について説明する。道路情報検知手段１３にて撮像装置２から入力した道路映像に対しハフ変換等を施すと、図６に示す自車両走行車線を検出することができる。この車線の検出結果を基に５０ｍ先の走行点１６と現在の走行位置の差である自車両移動量１７を算出する。次に配光量算出手段４では、ステアリングの移動量が一定値以上の場合、図７の下のグラフより左右方向の光軸移動量を、ステアリングを右に回したときを正とし、右に光軸を傾けるときを正として算出する。ステアリングの移動量が一定値以下の場合、図７の上のグラフより左右方向の光軸の移動量を、自車両を中心とし、５０ｍ先で右に移動するときを正として算出する。この左右方向の光軸の移動量を基に左右ヘッドライトの光軸変更手段
１４，１５によりライトの軸制御を行う。
【００１６】
次に、本装置の制御状態を、図８に示すフローチャートに基づいて説明する。まず初めにステップ２０１において、撮像装置２から入力した道路映像に対しハフ変換等を用いて自車両が走行している車線を検出し、図６に示す５０ｍ先の走行点を算出して、現在の自車両の位置からの移動量Ｍを算出する。次に、ステップ２０２，２０３，２０４，２０５において、第一実施例と同様に先行車または対向車の相対距離，相対角度より左右ヘッドライトの上下方向の光軸移動量を算出する。次に、ステップ２０６において車速等検出手段７より検出されたステアリング移動量が一定値以下の場合、ステップ２０７へ進む。ステップ２０７において自車両移動量Ｍの算出に成功していた場合、ステップ２０８へ進み、ヘッドライト光軸の左右方向の移動量を図７の上のグラフを基に設定する。ステップ
２０７において自車両移動量Ｍの算出に成功していなかった場合、ステップ２０９においてヘッドライト光軸の左右方向の移動を中心に設定する。また、ステップ２０６においてステアリングの移動量が一定値以上の場合、ヘッドライト光軸の左右方向の移動量を図７の下のグラフを基に設定する。そして、ステップ２１１では、左右ヘッドライト光軸変更手段１４，１５によりヘッドライトの上下左右方向の制御を行う。
【００１７】
本第二の実施例によれば、撮像装置２から得られた映像情報より、先行車または対向車の相対距離，相対角度を精度良く算出でき、更に自車両が今後走行する５０ｍ先の位置と現在の走行位置の差である自車両移動量Ｍを算出できる。この情報とステアリング情報を基に左右ヘッドライトの上下左右の光軸を最適に制御することができる。
【００１８】
本実施形態において自車両移動量Ｍを算出する距離を５０ｍとしたが、これは一例であり他の距離に変更することは可能であり、数種類の距離から自車両移動量Ｍを算出しても良い。
【００１９】
【発明の効果】
以上の説明から理解されるように、本発明の配光制御装置は、自車両に設置した撮像装置等の検出装置によって検出した先行車または対向車の自車両に対する相対距離，相対角度を精度良く算出でき、この算出結果を基に左右ヘッドライトのハイビームとロービームの強度を左右独立に制御ができ、対向車または先行車のドライバに対しグレアを発生させること無く、最適な配光制御を行うことができる。更に、光軸を変更する際に必要なアクチュエータ等を必要としないことから低コストな装置を提供することができる。更にまた、自車両前方の道路情報を検知する道路情報検知手段とヘッドライトの光軸変更手段を追加することで、左右ヘッドライトの上下左右の光軸を独立に制御できるようになり、対向車または先行車のドライバに対しグレアを発生させること無く、最適な配光制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配光制御装置の第一実施例の一実施形態の基本的な制御ブロック図。
【図２】先行車の相対角度と相対距離を算出するための一例を示す図。
【図３】右側のハイビームの目標電圧値を求めるための一例を示すグラフ。
【図４】第一実施例の先行車または対向車情報から左右ヘッドライトのハイビームとロービームの電圧を決める制御フローチャート。
【図５】本発明の配光制御装置の第二実施例の一実施形態の基本的な制御ブロック図。
【図６】自車両移動量の把握のための一例を示す図。
【図７】左右方向の光軸の移動量を算出するための一例を示すグラフ。
【図８】第二実施例の自車両移動量と先行車または対向車情報，ステアリング移動量から左右ヘッドライトの上下左右制御量を決める制御フローチャート。
【符号の説明】
１…車両検知手段、２…撮像装置、３…車両位置算出手段、４…配光量算出手段、５…左ヘッドライト、６…右ヘッドライト、７…車速等検出手段、８…認識対象シーン、９…横方向エッジ画像、１０…シャッタ絞り込み画像、１１…車両領域、１２…一対のテールランプ、１３…道路情報検知手段、１４…左ヘッドライト光軸変更手段、１５…右ヘッドライト光軸変更手段、１６…５０ｍ先の走行点、１７…自車両移動量。

Claims

先行車または対向車を検知する車両検知手段と、前記車両検知手段の情報を基に車両のヘッドライトの配光量を左右独立に算出する配光量算出手段とを備えることを特徴とする配光制御装置。
請求項１において、前記配光量算出手段は、左右ヘッドライトのハイビームとロービームの強度を算出することを特徴とする配光制御装置。
先行車または対向車を検知する車両検知手段と、自車両前方の道路情報を検知する道路情報検知手段と、前記車両検知手段と前記道路情報検知手段の情報を基にヘッドライトの配光量を左右独立に算出する配光量算出手段と、ヘッドライトの光軸を変更するヘッドライト光軸変更手段とを備えることを特徴とする配光制御装置。
請求項３において、前記配光量算出手段は、左右ヘッドライトのハイビームとロービームの強度，左右ヘッドライトの光軸方向を算出することを特徴とする配光制御装置。
請求項１〜４のいずれかにおいて、前記車両検知手段の車両検出装置は、撮像装置であることを特徴とする配光制御装置。
請求項３または４において、前記道路情報検知手段の道路情報検出装置は、撮像装置であることを特徴とする配光制御装置。
請求項１〜６のいずれかにおいて、前記車両検知手段で求める情報は、先行車または対向車の既知の大きさ情報より自車両に対する相対位置を算出することを特徴とする配光制御装置。
請求項１〜６のいずれかにおいて、前記車両検知手段で求める情報は、先行車または対向車の車両幅や左右ライト幅やナンバプレート幅より自車両に対する相対位置を算出することを特徴とする配光制御装置。
車両に設置された複数のライトの配光を制御する配光制御方法であって、
ある方向の物体を検出し、
前記検出した情報に基づいて前記複数のライトの配光を個々に制御する配光制御方法。
請求項８において、
撮影した画像を分析することにより前記物体を検出することを特徴とする配光制御方法。