JP3861342B2 - ヘッドランプの配光制御装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ヘッドランプの配光制御装置にかかり、特に、走行中に車両前方を照射するヘッドランプの配光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、ヘッドランプが配設されている。一般にヘッドランプは、車両の先端かつ左右に配設されており、比較的広範囲を照射している。ところが、ヘッドランプは固定されているため、車両の走行状態、例えば、車両が旋回する時には、ドライバーは車両のヘッドランプの照射範囲外である暗部を継続して目視することがあり、車両走行中にドライバーが目視するに必要な部位を明るく照射することができないことがあった。
【0003】
これを解決するためのヘッドランプの配光制御装置の一例が特開昭6−072234号公報に示されている。このヘッドランプの配光制御装置は、車速センサ、照射方向及び照射範囲の少なくとも一方が変更可能なヘッドランプ、演算手段及び制御手段を有しており、演算手段は、車両の進行路の形状を表す情報及び車速に基づいて車両が進行路に沿って所定時間後に到達する位置を推定する。また演算手段は、この推定した位置に光が照射されるようにヘッドランプの照射方向及び照射範囲の少なくとも一方を演算する。この所定時間後に到達する位置は、ドライバーが目視する位置と一致した位置であり、この位置を推定することによってドライバーの注視位置を推定することができる。また、制御手段は、演算手段の演算結果に基づいてヘッドランプの照射方向及び照射範囲の少なくとも一方を制御する。従って、ヘッドランプによってドライバーが目視する位置と一致した位置に光が照射され、ドライバーの運転時の視界が確保される。
【0004】
また、特開昭6−162804号公報には、画像処理により道路勾配を検出して、光軸調整を行うヘッドランプの配光制御装置が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらのヘッドランプの配光制御装置を組み合わせて配光制御を行う場合には、道路形状、ドライバーの注視距離及び道路勾配の各検出精度に差があり、道路形状、ドライバーの注視距離及び道路勾配に合せて、ヘッドランプの配光を精度良く制御することは困難であった。
【0006】
本発明は、上記事実を考慮し、照射範囲制御機能と照射角度範囲制御機能との両機能の協調制御が可能なヘッドランプの配光制御装置の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために請求項1記載の本発明は、進行経路に応じてヘッドランプの配光を変化させるヘッドランプの配光制御装置であって、道路情報を地図情報として記憶する地図情報記憶手段と、通信により車両の地球上の三次元位置、速度、時間情報を入手する通信手段と、車速に応じてドライバーの注視距離を検出する注視距離検出手段と、車両の前方の配光における明暗の境界線であるカットラインを制御するシェードと、前記地図情報記憶手段と前記通信手段とに基づく車両前方の道路の凹凸形状と、前記注視距離検出手段により検出したドライバーの注視距離と、から車両前方の凹凸形状の道路上におけるドライバーの注視位置を推定し、推定した位置に光が照射される前記ヘッドランプの上下方向の照射角度を検出する照射角度検出手段と、前記照射角度検出手段からの制御信号に応じてヘッドランプの光軸の仰角、俯角制御を行うアクチュエータと、前記照射角度検出手段により検出した前記照射角度と、基準となる前記ヘッドランプの仰角、俯角との差分を算出し、該差分が前記カットラインの振れ角の2分の1以下の場合にはヘッドランプの上下方向の配光制御を前記シェードによるカットラインの制御で行い、前記差分が前記カットラインの振れ角の2分の1を越える場合にはヘッドランプの上下方向の配光制御を基準となる前記ヘッドランプの仰角、俯角から前記照射角度検出手段により検出した前記照射角度に代えて前記アクチュエータによる光軸の仰角、俯角制御で行う制御手段と、を有することを特徴としている。
また、請求項2記載の本発明は、請求項1に記載のヘッドランプの配光制御装置において、ハイビーム用ヘッドランプとロアビーム用ヘッドランプとを備え、前記制御手段は、道路形状を特定できるラインと前記注視距離を半径とする円弧との交点を通過するドライバー視線と、車両の走行方向と、の成す角度としての偏差角を算出すると共に、前記注視距離に基づいて前記ハイビーム用ヘッドランプの点灯と消灯を判断し、前記ハイビーム用ヘッドランプが点灯している場合には、算出された前記偏差角と道路面内の両最外線の角度に応じて前記ハイビーム用ヘッドランプのリフレクタを回転させ前記ハイビーム用ヘッドランプの偏差角の角度制御を行うことを特徴としている。
【0008】
従って、地図情報と通信により高精度なヘッドランプの配光制御が可能であることに加えて、照射範囲検出手段と照射角度検出手段とに基づきヘッドランプの配光を制御する際に、照射角度検出手段により検出した照射角度と、基準となるヘッドランプの仰角、俯角との差分を算出し、該差分がカットラインの振れ角の2分の1以下の場合にはヘッドランプの上下方向の配光制御をシェードによるカットラインの制御で行い、差分がカットラインの振れ角の2分の1を越える場合にはヘッドランプの上下方向の配光制御を基準となるヘッドランプの仰角、俯角から照射角度検出手段により検出した照射角度に代えてアクチュエータによる光軸の仰角、俯角制御で行うことにより、照射範囲制御機能と照射角度範囲制御機能との両機能の協調制御が可能になる。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を詳細に説明する。以下の実施形態は、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配光制御装置に本発明を適用したものである。
【0010】
(車両10の構造)
図4に示される如く、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、このエンジンフード12は、後端部に設けられたヒンジ(図示省略)によってボデーフレームに揺動可能に取付られている。フロントボデー10Aの前端下部には、車幅方向に延びるフロントバンパ16が固定されている。このフロントバンパ16の上部、かつフロントボデー10Aの前端下部には、左右一対のヘッドランプ18、20が配設されており、これらのヘッドランプ18、20内には、ハイビーム用ヘッドランプとロアビーム用ヘッドランプとがそれぞれ配設されている。
【0011】
(ヘッドランプ)
図3に示される如く、ヘッドランプ18のロアビーム用ヘッドランプ18A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を有している。このランプハウス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(フィラメント)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。
【0012】
図2に示される如く、 ランプハウス34の側部には、側面視でバルブ32のフィラメントと一致する位置に軸22が立設されており、ヘッドランプ18A全体が軸22を中心に上下方向へ揺動し、照射角度(仰角及び俯角)が変化するようになっている。また、軸22はギア23、24を介して制御装置48(図1参照)から出力される制御信号に応じて回転するアクチュエータとしてのモータ25に連結されており、モータ25を制御することによりヘッドランプ18Aの照射角度が変化するようになっている。
【0013】
ランプハウス34の内部でかつ凸レンズ30及びバルブ32の間には、後述する回転シェード40が配設されており、このシェード40が凸レンズ30の光軸Lと直交する軸Sの回りを制御装置48(図1参照)から出力される制御信号に応じて回転するアクチュエータとしてのモータ41、42によって回転可能とされている。
【0014】
また、ランプハウス34のバルブ側(図3右側)は、楕円反射面のリフレクタ38とされている。このリフレクタ38は左右方向(図2の矢印M方向)へ、制御装置48(図1参照)から出力される制御信号に応じて回転するアクチュエータとしてのモータ(図示省略)によって移動可能とされている。また、リフレクタ38によって反射されたバルブ32の光は、シェード40近傍へ集光される。従って、凸レンズ30は、バルブ32の光がリフレクタ38によって反射集光されたシェード40近傍の位置を発光点として、車両10の前方(図3矢印FR方向)へ光を射出する。
【0015】
なお、ヘッドランプ18のハイビーム用ヘッドランプ18B及びヘッドランプ20のハイビーム用ヘッドランプ、ロアビーム用ヘッドランプは、それぞれロアビーム用ヘッドランプ18Aと同様の構成のため、説明を省略する。
【0016】
(ヘッドランプ18のシェード40)
図2に示される如く、ロアビーム用ヘッドランプ18Aのシェード40は、第1遮光部40A及び第2遮光部40Bを備えており、制御装置48(図1参照)が出力する制御信号に応じてモータ41、42が回転駆動することにより第1遮光部40A及び第2遮光部40Bが凸レンズ30の光軸Lと直交する軸S回りにそれぞれ独立して回転する。第1遮光部40A及び第2遮光部40Bの断面形状はカム状になっている。また、シェード40の第1遮光部40Aと第2遮光部40Bとが異なる高さになっているのは、車両10の前方の左右でドライバー(運転者)の視認範囲が異なるためであり、例えば、車両10の左前方は、ドライバーによる歩行者や標識等の確実な視認が必要である。一方、右前方は、ドライバーによる歩行者や標識等の視認性の確保を考慮しつつ、対向車の防眩のため照射範囲を決めることがよいことになる。
【0017】
なお、ヘッドランプ20のロアビーム用ヘッドランプのシェードも同様の構成のため、説明を省略する。また、ハイビーム用ヘッドランプには、シェード40は装着されておらず、制御されない。
【0018】
(制御装置の構造)
図1に示される如く、制御装置48は、注視距離検出手段、照射範囲検出手段、照射角度検出手段、及び制御手段としての配光制御回路49を備えており、この配光制御回路49は、リードオンリメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、中央処理装置(CPU)等を含んで構成されている。また、配光制御回路49には、車速検出手段としての車速センサ66が接続されており、この車速センサ66は車両10の速度Vに応じた信号を出力するようになっている。
【0019】
また、配光制御回路49には車両前方道路形状展開回路(マップマッチング回路)70が接続されており、この車両前方道路形状展開回路70には、GPSを受信する通信手段としてのGPSアンテナ72、基準局からの補正値の多重FM信号を受信する通信手段としてのFMアンテナ74及び、勾配、カーブ等の道路情報が地図情報(道路地図・形状データ)として記憶された地図情報記憶手段としてのCDROM76が接続されている。また、配光制御回路49はモータ駆動回路64を介してモータ25、41、42及びリフレクタを左右方向へ移動するモータを作動させるように接続されている。また、各モータは、パルスジェネレータを備えており、配光制御回路49は各モータの回転角度を検出可能となっている。
【0020】
なお、配光制御回路49は、車両前方道路形状展開回路70から入力される信号に基づいて、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の配光制御量を求める装置である。
【0021】
(カットライン、配光パターン)
本実施形態では、ヘッドランプ18、20のカットラインを、シェード40の第1遮光部40A及び第2遮光部40Bを回転させることによって制御する。
【0022】
図5には、夜間走行中、ヘッドランプ18、20で道路を照射(図6参照)したときのカットラインのイメージ図を示した。
【0023】
ヘッドランプ18による光の照射は、上記のシェード40(図2参照)で制限される。すなわち、ヘッドランプ18による光の照射及び未照射の境界は、第1遮光部40A、第2遮光部40Bによるカットライン140、カットライン142であり、これらのカットラインを連続した上方向(図5矢印B方向)の領域Adが遮光される。
【0024】
上記カットライン140の上下方向(図5矢印B方向及び反矢印B方向)の移動は、車両10から前方へヘッドランプ18によって光が照射される明部領域Abの端部光の到達距離に対応される。
【0025】
従って、上記シェード40が有する第1遮光部40A、第2遮光部40Bを回転することによって、路面の照射領域を自由に設定することができる。
【0026】
次に、ヘッドランプ18、20を、道路の形状(直線性及び蛇行性)に応じて移動したときの配光パターンZについて説明する。
【0027】
図7に示した配光パターンZは、以下に説明するリフレクタ38とバルブ32を左右に移動して配光を変更するための基準となる初期状態の配光パターンZを示しており、例えば、路面照度5ルクスの配光パターンZを示している。
【0028】
図8には、リフレクタ38とバルブ32を移動させることによって、左方へ配光の広がりを変化させたときの配光パターンZを示しており、広がる範囲を斜線に示している。
【0029】
図9には、リフレクタ38とバルブ32を移動させることによって、右方へ配光の広がりを変化させたときの配光パターンZを示しており、広がる範囲を斜線に示している。
【0030】
本実施形態では、このシェード40の第1遮光部40A、第2遮光部40Bを回転させた位置と、リフレクタ38とバルブ32を移動させた相対位置とによって形成される配光の状態を大別し予め複数定めており、各々の配光の状態を配光パターンZとしている。この配光パターンZは、所望の配光状態にシェード40の第1遮光部40A、第2遮光部40Bの各位置及びリフレクタ38とバルブ32の各位置を記憶させることによって対応させることができる。また、シェード40とリフレクタ38を連続的に移動させることにより、配光を連続的に制御することもできる。
【0031】
(偏差角φ)
次に、偏差角φを求める方法について簡単に説明する。
【0032】
まず、本発明者は、車両10の走行中におけるドライバーの注視位置の検出実験を行った。この実験は、複数の道路(進行路)122(図6参照)において車両10を複数の走行速度(車速V)で走行した場合に、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(車両10の走行方向と成す角度)、及び車速Vから求めたものである。本発明者は、この実験により、ドライバーが道路形状及び車速Vに拘わらず所定時間後に車両10が到達する位置を注視しているという結果を得ることができた。従って、道路122の道路形状及び車速Vを特定することができれば、ドライバーの注視位置を求めることができる。
【0033】
図10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で所定時間後の注視距離WH (半径WH の円周上)の部位である。道路122は、車両前方道路形状展開回路70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。従って、この道路のセンターライン124と半径WH 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。
【0034】
WH = T・(10/36)・V −−− (1)
但し、 T:所定時間(単位、s)
V:車速 (単位、km/h)
WH :注視距離(単位、m)。
【0035】
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L1)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(図6参照)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。
【0036】
以下、本実施形態の制御の概略について図11に示す流れ図に従って説明する。
【0037】
本実施形態では、ステップ(以下Sと示す)100に示される如く、GPSアンテナ72でGPSを受信すると共に、S102に示される如く、FMアンテナ74で基準局からの補正値の多重FM信号を受信する。
【0038】
次に、S104に示される如く、車両前方道路形状展開回路70では、これらの信号から精度の良い現在位置を計算し、S106に示される如く、CDROM76から得られる道路地図・形状データ上に特定し、車速信号から道路形状の展開範囲を決めて、S108に示される如く、車両走行道路形状を展開する。
【0039】
また、S110に示される如く、上記の式(1)によって現車速Vで所定時間後に車両が到達する位置に対応するドライバ注視距離WH を計算し、S112に示される如く、車両走行道路形状上のドライバーの視線点を計算する。ドライバーの視線点の計算が終了すると、S114に示される如く、偏差角φXと仰角、俯角φLを計算する。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。
【0040】
次に、S116に示される如く、ヘッドランプの適正配光計算を行い、次のS118では、求めた各値に基づいてヘッドランプ配光制御を実行する。
【0041】
なお、本実施形態では、ヘッドランプ18、20の配光を制御する制御量を演算するためにファジイ推論を利用しても良い。
【0042】
次に、車両走行方向と注視点との偏差角φXと、仰角、俯角φL(φL’)の算出フローに付いて図12に従って説明する。
【0043】
配光制御回路49では、S200において、図13(A)に示される如く、車両走行方向と注視点Pとの偏差角φXを計算する。この場合、図13(B)に示される如く、車両10と注視点P間の道路形状が凹である場合には、S202において、車両走行方向と注視点Pとの仰角、俯角φLを計算し、S204に移る。
【0044】
S204では、仰角、俯角φLのラインと道路122の交点を計算し、S206において、交点P1が注視点Pより手前にあるか否かの判定を行う。
【0045】
S206において、交点P1が注視点Pより手前にあると判定されない場合には、即ち、図13(B)の場合には、偏差角φ及び仰角、俯角φLとして処理を終了する。
【0046】
一方、S206において、交点P1が注視点Pより手前にあると判定された場合には、即ち、図14に示される如く、車両10と注視点P間の道路形状が凸である場合には、S208において、図14(B)に示される如く、道路の頂点Q付近を通る道路との接線L’を求める。次に、S210において、接線L’が光軸となるように、車両走行方向と注視点との仰角、俯角φL’を計算する。
【0047】
即ち、図13に示される如く、車両前方の注視点Pまでの道路形状が凹形状の場合には、注視点Pを基準に制御が実施される。一方、図14に示される如く、車両前方の注視点Pまでの道路形状が凸形状の場合には、道路の頂点付近Q(接線の接点)に光軸L’を合わせる制御が行われる。
【0048】
次に、仰角、俯角制御とカットライン制御の協調制御フローについて図15に従って説明する。
【0049】
本制御フローでは、カットライン制御を行う場合、図15に示した制御メインルーチンが実行される。先ず、S300において、カットライン制御中か否かの判定を行い、カットライン制御中でないと判定された場合には、S302へ移行する。
【0050】
S302では、ヘッドランプの光軸の仰角、俯角φLの制御を中止し、次のS304では、その時の仰角、俯角φL(tk0)を読み込み(初期設定)、S306へ移行してカットライン制御を開始する。
【0051】
一方、S300において、カットライン制御中であると判定された場合には、S308へ移行し、ヘッドランプ光軸の仰角、俯角φL(tk)を読み込み、次のS310では、読み込んだヘッドランプの光軸の仰角、俯角φL(tk)を基準となる仰角、俯角φL(tk0)と比較し、その差が所定値Kを越えるか否かの判定を行う。
【0052】
なお、対向車サイドを重視して、Kはカットライン振れ角(最上から最下)の2分の1より小さく設する。即ち、K<図5の矢印aの角度/2と設定する。また、図5の矢印bの角度は仰角、俯角の振れ角(最上から最下)を示す。
【0053】
この結果、その差が所定値Kを越えないと判定された場合には、即ち、ヘッドランプ光軸の仰角、俯角の変化がカットライン振れ角(図5の矢印aの角度)の2分の1以下の場合には、S312においてヘッドランプ光軸の仰角、俯角制御をカットライン制御で行う。
【0054】
一方、S310において、その差が所定値Kを越えると判定された場合には、S314においてヘッドランプ光軸の仰角、俯角をφL(tk)に制御する。
【0055】
次に、S316において、ヘッドランプ光軸の仰角、俯角を基準値φL(tk0)からφL(tk)に代えた後、S318において、カットラインの修正制御を行う。
【0056】
従って、本実施形態では、特に、ヘッドランプ光軸の仰角、俯角の変化がカットライン振れ角(図5の矢印aの角度)の2分の1以下の場合には、ヘッドランプ光軸の仰角、俯角制御をカットライン制御で行い、精度の高いカットライン(照射範囲)制御をヘッドランプ光軸の仰角、俯角(照射角度)に優先させて行う。
【0057】
このため、照射範囲制御機能と照射角度範囲制御機能との両機能の協調制御が可能になる。
【0058】
また、本実施形態では、側面視においてフィラメントと一致する位置に設けた軸22を中心にヘッドランプ18A全体が揺動するため、小さいスペースでヘッドランプ光軸の仰角、俯角を変えることができる。
【0059】
次に、ハイビームが点灯している場合の配光制御を図16〜図18に従って説明する。なお、原則として、ハイビーム点灯時には、ヘッドランプ光軸の仰角、俯角(照射角度範囲制御)は行わない。
【0060】
車両がS字カーブ等の曲路に近づくと図16に示した制御メインルーチンが実行される。
【0061】
本制御ルーチンが実行されるとS400において、対向車、前走車があり、ヘッドランプロアビーム切換え信号(H「Lo」信号)が有るか否かの判定を行う。ヘッドランプロアビーム切換え信号が有ると判定された場合には、S402へ移り、ロアビームの偏差角φを読み込み、S404において、ロアビームの偏差角を制御する。なお、対向車のある時は別フローでカットラインを制御する。
【0062】
次に、S406へ移り、ハイビーム用ヘッドランプを消灯し、S408において、ニュートラルに戻し、次の制御立ち上がりを平均的に早くすると共にマニュアルで点灯する時に備える。次に、S410において、ヘッドランプビーム切換えフラグ(FLAG H)をロア(Lo)にする。
【0063】
一方、S400において、ヘッドランプロアビーム切換え信号が無いと判定された場合には、即ち、対向車、前走車がない場合、または、対向車、前走車があっても相手に眩しさを与えない場合には、S412へ移り、車速Vを読み取った後、S414において、注視距離WH を算出する。この制御ルーチンにより、例えば、車速Vが72Km/hを越えると、自動的にヘッドランプハイビームが点灯して、100m以上先の走行路を照明する。
【0064】
次のS416では、算出した注視距離WH が、100mを超えているか否かの判定を行い、超えていると判定された場合には、S418に移る。S418では、演算された偏差角φwを読み取って、ステップ420へ進む。このステップ420では、図18(A)に示される如く、道路122の面内の両最外線126の角度φrHR、φrHLを読み込み、S422に移る。
【0065】
S422では、図17のフローチャートに示される如く、まずS450において、偏差角φwが、角度φrHR、φrHLの面内より外れる場合、即ちK=(φw−φrHR)×(φw−φrHL)≧0と判定と判定された場合には、S452において、注視点Wh付近の道路方向角βを計算する。続いて、S454において、注視点Wh付近の道路方向角βが0より、大きいか否かを判定し、注視点Wh付近の道路方向角βが0より大きい(右カーブ)と判定した場合には、S456において、図18(A)に示される如く、ハイビームの制御角度に角度φrHRを選択する。
【0066】
一方、S454において、注視点Wh付近の道路方向角βが0より大きくない(左カーブ)と判定した場合には、S458において、ハイビームの制御角度に角度φrHLを選択する。
【0067】
また、S450において、偏差角φwが、道路面内の両最外線126の角度φrHR、φrHLの内側にある場合、即ちK≧0でないと判定と判定された場合には、S460において、図示しないが、ハイビームの制御角度に偏差角φwを選択する。
【0068】
図16のS424においては、S422で選定したハイビームの制御角度に基づいて、配光制御量を演算し、演算された配光制御量に応じて、ハイビーム用ヘッドランプのリフレクタ38を回転し、ハイビームの偏差角の角度制御を行う。その後、S426でハイビームを点灯し、S428でヘッドランプビーム切換えフラグ(FLAG H)をハイ(Hi)にする。
【0069】
また、S430において、偏差角φ80mを読み込み、ロアビーム用ヘッドランプの注視距離をWH =80mにして、S432において、ロアビーム用ヘッドランプの配光制御を行い、80m先の地点(図18に示されるヘッドランプロアビーム配向パターンZ2)を照明する。なお、偏差角φ80mが道路122の面内の両最外線126の角度より外れる場合には、ハイビームと同様に制御を行う。
【0070】
一方、S416で、算出した注視距離WH が、100mを超えていないと判定された場合には、S434に移る。S434では、算出した注視距離WH が、80m未満になった否かを判定し、注視距離WH が、80m未満になったと判定した場合には、S402〜S410において、ハイビームは消灯されるが、まず、ロアビームを注視距離WH 制御に切り換える。この時、ロアビームはWH =80mに制御されているので、配光の連続性が確保できる。
【0071】
さらに、注視距離WH が、100m〜80mの時は、ヒステリシス範囲で、ハイビーム点灯時はハイビームのまま、ハイビーム角度制御を継続する。また、ハイビーム消灯時は、ロアビームのまま、ロアビーム角度制御を継続する。
【0072】
これによって、ヘッドランプハイビーム配向パターンZ1が、図18(A)に二点鎖線で示される位置でなく、実線で示される位置に制御されるため、Sカーブ形状等の道路122においても、道路形状に沿った良い配光が確保でき、良い夜間視界が得られる。また、曲路方向の路肩を照明できるので、道路形状の把握が良くできる。
【0073】
以上に於いては、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、本実施形態では、軸22を中心にヘッドランプ18A全体が揺動する構成としたが、これに代えて、リフレクタ38のみが軸22を中心に揺動する構成としても良い。
【0074】
【発明の効果】
請求項1、2記載の本発明は、進行経路に応じてヘッドランプの配光を変化させるヘッドランプの配光制御装置であって、道路情報を地図情報として記憶する地図情報記憶手段と、通信により車両の地球上の三次元位置、速度、時間情報を入手する通信手段と、車速に応じてドライバーの注視距離を検出する注視距離検出手段と、車両の前方の配光における明暗の境界線であるカットラインを制御するシェードと、前記地図情報記憶手段と前記通信手段とに基づく車両前方の道路の凹凸形状と、前記注視距離検出手段により検出したドライバーの注視距離と、から車両前方の凹凸形状の道路上におけるドライバーの注視位置を推定し、推定した位置に光が照射される前記ヘッドランプの上下方向の照射角度を検出する照射角度検出手段と、前記照射角度検出手段からの制御信号に応じてヘッドランプの光軸の仰角、俯角制御を行うアクチュエータと、前記照射角度検出手段により検出した前記照射角度と、基準となる前記ヘッドランプの仰角、俯角との差分を算出し、該差分が前記カットラインの振れ角の2分の1以下の場合にはヘッドランプの上下方向の配光制御を前記シェードによるカットラインの制御で行い、前記差分が前記カットラインの振れ角の2分の1を越える場合にはヘッドランプの上下方向の配光制御を基準となる前記ヘッドランプの仰角、俯角から前記照射角度検出手段により検出した前記照射角度に代えて前記アクチュエータによる光軸の仰角、俯角制御で行う制御手段と、を有するため、照射範囲制御機能と照射角度範囲制御機能との両機能の協調制御が可能であるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態におけるヘッドランプの配光制御装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施形態におけるヘッドランプの配光制御装置が適用されたヘッドランプを示す概略斜視図である。
【図3】本発明の一実施形態におけるヘッドランプの配光制御装置が適用されたヘッドランプを示す概略構成図である。
【図4】本発明の一実施形態におけるヘッドランプの配光制御装置が適用され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5】ヘッドランプ点灯時におけるカットラインを示すイメージ図である。
【図6】ヘッドランプ点灯時における車両の側面図である。
【図7】基準となる初期状態の配光パターンを示すイメージ図である。
【図8】左旋回時に応じた配光パターンを示すイメージ図である。
【図9】右旋回時に応じた配光パターンを示すイメージ図である。
【図10】道路形状を示す平面図である。
【図11】本発明の一実施形態における制御の概略を示すフロー図である。
【図12】本発明の一実施形態における車両走行方向と注視点との偏差角と仰角、俯角の算出を示すフローチャートである。
【図13】(A)は本発明の一実施形態における道路が凹形状の場合の注視距離とヘッドランプ配光パターンを示す平面図であり、(B)は(A)の側面図である。
【図14】(A)は本発明の一実施形態における道路が凸形状の場合の注視距離とヘッドランプ配光パターンを示す平面図であり、(B)は(A)の側面図である。
【図15】本発明の一実施形態における仰角、俯角制御とカットライン制御の協調制御を示すフローチャートである。
【図16】本発明の一実施形態におけるS字カーブ等の曲路においてのヘッドランプの配光制御を示すフローチャートである。
【図17】本発明の一実施形態におけるS字カーブ等の曲路においてのヘッドランプの配光制御のサブルーチンを示すフローチャートである。
【図18】(A)本発明の一実施形態におけるS字カーブ等の曲路においての注視距離とヘッドランプ配光パターンを示す平面図であり、(B)は(A)の側面図である。
【符号の説明】
18 ヘッドランプ
18A ロアビーム用ヘッドランプ
18B ハイビーム用ヘッドランプ
20 ヘッドランプ
25 モータ
41 モータ
42 モータ
49 配光制御回路(注視距離検出手段、照射範囲検出手段、照射角度検出手段、及び制御手段)
66 車速センサ(車速検出手段)
70 車両前方道路形状展開回路(マップマッチング回路)
72 GPSアンテナ(通信手段)
74 FMアンテナ(通信手段)
76 CDROM(地図情報記憶手段)
Claims (2)
- 進行経路に応じてヘッドランプの配光を変化させるヘッドランプの配光制御装置であって、
道路情報を地図情報として記憶する地図情報記憶手段と、
通信により車両の地球上の三次元位置、速度、時間情報を入手する通信手段と、
車速に応じてドライバーの注視距離を検出する注視距離検出手段と、
車両の前方の配光における明暗の境界線であるカットラインを制御するシェードと、
前記地図情報記憶手段と前記通信手段とに基づく車両前方の道路の凹凸形状と、前記注視距離検出手段により検出したドライバーの注視距離と、から車両前方の凹凸形状の道路上におけるドライバーの注視位置を推定し、推定した位置に光が照射される前記ヘッドランプの上下方向の照射角度を検出する照射角度検出手段と、
前記照射角度検出手段からの制御信号に応じてヘッドランプの光軸の仰角、俯角制御を行うアクチュエータと、
前記照射角度検出手段により検出した前記照射角度と、基準となる前記ヘッドランプの仰角、俯角との差分を算出し、該差分が前記カットラインの振れ角の2分の1以下の場合にはヘッドランプの上下方向の配光制御を前記シェードによるカットラインの制御で行い、前記差分が前記カットラインの振れ角の2分の1を越える場合にはヘッドランプの上下方向の配光制御を基準となる前記ヘッドランプの仰角、俯角から前記照射角度検出手段により検出した前記照射角度に代えて前記アクチュエータによる光軸の仰角、俯角制御で行う制御手段と、
を有することを特徴とするヘッドランプの配光制御装置。 - ハイビーム用ヘッドランプとロアビーム用ヘッドランプとを備え、前記制御手段は、道路形状を特定できるラインと前記注視距離を半径とする円弧との交点を通過するドライバー視線と、車両の走行方向と、の成す角度としての偏差角を算出すると共に、前記注視距離に基づいて前記ハイビーム用ヘッドランプの点灯と消灯を判断し、前記ハイビーム用ヘッドランプが点灯している場合には、算出された前記偏差角と道路面内の両最外線の角度に応じて前記ハイビーム用ヘッドランプのリフレクタを回転させ前記ハイビーム用ヘッドランプの偏差角の角度制御を行うことを特徴とする請求項1に記載のヘッドランプの配光制御装置。
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