JPH06275104A - 車両用前照灯装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 他車両にグレアを与えることを防止する。 【構成】 車両前方の状況を撮像して得た画像信号に基
づいて他車両を検出し、他車両との車間距離及び相対速
度を測定する処理は周期Ｔ毎に実行され、各周期で測定
された車間距離及び相対速度は測定時刻と対応させて記
憶される。一方、遮光カムの角度を制御する処理は周期
Ｔｎ毎に実行され、測定時刻からの経過時間及び前記記
憶した車間距離及び相対速度に基づいて他車両との車間
距離を推定し、推定した車間距離に基づいて遮光カムの
角度を制御する。選択図では各周期で測定された車間距
離を「○」で示し、○と○の間を結ぶ線は推定される車
間距離の変化、前記線の傾きは相対速度に相当する。こ
れにより、車間距離・相対速度測定処理に時間がかかっ
たとしてもこの影響を排除することができ、他車両にグ
レアを与えることが防止される。

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係
り、特に、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を備えた車両用前照灯装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】車両にはヘッドランプが車両前端部の右
側及び左側に一対配設されており、夜間等のように前方
の状況を視認することが困難な場合に点灯され、ドライ
バーの前方視認性を向上させるようになっている。この
ヘッドランプは、照射範囲がハイビームとロービームの
２段階にのみ切替え可能となっている構成が一般的であ
り、先行車両や対向車両等の他車両が存在する場合に
は、他車両のドライバーを眩惑させる不快なグレアを与
えないようにロービームが選択されることが多い。しか
しながら、例えば他車両との車間距離が長い等の場合に
は、ロービームではドライバーがヘッドランプの照射範
囲外である暗部を継続して目視し、ハイビームでは他車
両にグレアを与える等のように、常に前方の適切な範囲
を照射することは困難であるという問題があった。

【０００３】このため、ヘッドランプの内部に照射光を
遮光するための遮光板を設け、他車両にグレアを与える
ことなくかつ充分な照射範囲が得られるように前記遮光
板を移動させて、照射領域と未照射領域の境界（以下、
この境界をカットラインという）の位置を制御すること
が提案されている。また、他車両にグレアを与えないよ
うにカットラインの位置を制御する技術として、車両前
方の状況をＣＣＤカメラ等で撮像し、ＣＣＤカメラから
出力される画像信号に基づいて先行車両を認識して先行
車両との車間距離を検出し、車間距離に応じてヘッドラ
ンプの配光を制御することが提案されている（特開昭 6
2-131837号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
画像信号に基づく他車両の認識には時間がかかるという
問題がある。例えば１台の先行車両を認識するために
は、画像中から自車両が走行する車線を表す白線を検出
し、次に前記車線を走行する車両を先行車両として認識
する処理を行う必要があるが、現状ではこの処理だけで
100ミリ秒程度の時間がかかる。また、この時間は、車
両を認識するエリア（車線）の数を増やしたり、認識す
る車両の台数を増やしたりするとさらに増大し、全体と
しては 500ミリ〜１秒もの時間がかかる。

【０００５】一方、上記の車両の認識を行っている間に
も先行車両や対向車両との車間距離は変化する。このた
め、他車両を認識し車間距離を検出した結果に基づいて
他車両にグレアを与えないように配光を変更しても、次
に車間距離の検出結果が出力されるまでの間の車間距離
の変化によって、他車両にグレアを与えてしまうことが
ある。特に対向車両との相対速度差は大きいので、他車
両の認識及び車間距離の検出を行っている間に対向車両
との車間距離は大きく変化し、対向車両にグレアを与え
る可能性は非常に高い。

【０００６】本発明は上記事実を考慮して成されたもの
で、他車両にグレアを与えることを防止できる車両用前
照灯装置を得ることが目的である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明に係る車両用前照灯装置は、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を備
え、所定周期毎に、車両前方の状況を撮像して得た画像
信号に基づいて他車両を検出し、自車両と前記検出した
他車両との車間距離を検出し、検出した車間距離に基づ
いて前記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車両用前照灯装置であって、前記車
間距離と共に前記他車両との相対速度を検出し、前記他
車両の検出周期よりも短い周期で、該周期及び前記車間
距離及び相対速度に基づいて前記他車両との現在の車間
距離を推定し、推定した車間距離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、ことを特徴としている。

【０００８】

【作用】本発明では、所定周期毎に、車両前方の状況を
撮像して得た画像信号に基づいて他車両を検出し、自車
両と検出した他車両との車間距離を検出すると共に前記
他車両との相対速度を検出する。なお相対速度は、例え
ばミリ波レーダを用いて検出することができる。このミ
リ波レーダはドップラー効果を利用したレーダであり、
車間距離と相対速度とを同時に検出することが可能であ
る。また、レーザレーダや車両前方の状況を表す画像等
に基づいて、他車両との車間距離を検出すると共に、測
定した車間距離の変化に基づいて他車両との相対速度を
演算によって検出するようにしてもよい。

【０００９】また、本発明は前記検出周期よりも短い周
期で、該周期及び前記車間距離及び相対速度に基づいて
他車両との現在の車間距離を推定し、推定した車間距離
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。この車間距離の推定は、例えば
前記周期に基づいて、車間距離及び相対速度を検出した
時点からの経過時間を求め、他車両との相対速度が一定
であると仮定し、車間距離の変化分として経過時間と相
対速度との積を演算し、前記車間距離をこの演算結果に
よって修正することにより求めることができる。

【００１０】また、前回推定した車間距離と前記周期
（前回からの経過時間）と相対速度とに基づいて車間距
離を推定するようにしてもよい。また、この車間距離の
推定は相対速度が一定であると仮定することに限定され
るものではなく、相対速度の変化の度合いを検出し、相
対速度が一定であると仮定して推定した車間距離を、相
対速度の変化の度合いに応じてさらに修正するようにし
てもよい。

【００１１】ところで、前述のように、車両前方の状況
を撮像して得た画像信号に基づいて他車両を検出する処
理は時間がかかるので、この他車両の検出及び検出した
他車両との車間距離及び相対速度の検出を繰り返し行っ
たとしても、短い周期で車間距離及び相対速度の検出結
果を順次出力することは困難である。このため、前記周
期の間に車間距離が大幅に変化する可能性がある。

【００１２】しかしながら本発明では、ヘッドランプの
照射方向及び照射範囲の制御を周期的に行うと共に、該
周期及び前記車間距離及び相対速度に基づいて他車両と
の現在の車間距離を推定し、推定した車間距離に基づい
て行うので、前記制御を行う際に車間距離及び相対速度
を検出した時点から時間が経過していても、他車両にグ
レアを与えることのないように照射方向及び照射範囲の
少なくとも一方を制御することが可能となる。従って、
他車両の検出及び車間距離、相対速度の検出に要する処
理時間の制約を受けることなく、他車両の検出周期より
も短い周期でヘッドランプの配光制御をよりきめ細かく
行うことができる。従って、他車両の検出等の処理に時
間がかかってもこの影響を排除することができ、他車両
にグレアを与えることを防止することができる。

【００１３】

【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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。またレーダ８０は、距離を測定すると共
に三角波のビート信号から相対速度も検出できる、所謂
ＦＭＣＷレーダ方式を採用している。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。

【００１７】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及び相対速度を測
定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
距離及び相対速度を測定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。

【００１８】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。

【００１９】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６４に接
続されている。

【００２０】リフレクタ３８で反射集光されたバルブ３
２の光は、アクチュエータ４０の遮光カム４０Ａ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。遮光カム４０Ａは、回転軸４４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が駆
動されることによって回動される。この遮光カム４０Ａ
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（図９に示すカットライン７０）として現れ
ることになる。

【００２１】図９に示すように、カットライン７０の位
置は、遮光カム４０Ａが回動されることにより最上位に
対応する位置（図９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９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。また、ヘッドランプ２
０はヘッドランプ１８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４
１が取付けられている。アクチュエータ４１は図示しな
い遮光カム４１Ａを備えており、遮光カム４１Ａの回動
に伴ってカットラインの位置が移動される。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】次に、図５乃至図８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、所定周期Ｔ毎に図５に示す
車間距離・相対速度測定ルーチンが実行される。この車
間距離・相対速度測定ルーチンのステップ２００では先
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６のフローチャートを参照して説明する。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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）。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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５に示す車間距離・相対速
度測定ルーチンのステップ２０２へ移行する。

【００４０】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７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）。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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５の車間距離・相対速度測定ルーチ
ンのステップ２０４へ移行する。ステップ２０４では、
上述の認識処理で検出された先行車両、対向車両を含む
他車両の画面上の位置に基づいて、特定の他車両が存在
する方向を表す車両角度θを求める。なお、この車両角
度θは、車両１０の進行方向（画像中の中央）を基準
（０°）とし、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が車両角度θ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の検出領域内に前記車両
が収められることになる。ステップ２０８ではレーダ８
０を作動させ、前記車両との車間距離Ｌｉ及び相対速度
Ｖｉを測定させる。

【００４８】ステップ２１０では車間距離Ｌｉ及び相対
速度Ｖｉの測定が成功したか否か判定する。測定に成功
した場合にはステップ２１０の判定が肯定され、ステッ
プ２１４へ移行する。なお、この車間距離Ｌｉ及び相対
速度Ｖｉ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。

【００４９】一方、本実施例のレーダ８０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、前記他車両との車
間距離が１００ｍ以上あると判断し、ステップ２１２で
車間距離Ｌｉ、相対速度Ｖｉとして所定の値を設定して
ステップ２１４へ移行する。ここで、車間距離Ｌｉとし
ては例えば１００ｍを設定することができ、相対速度Ｖ
ｉとしては例えば前記他車両が先行車両であれば０ｍ／
ｓ、他車両が対向車両であれば自車両の速度Ｖの２倍の
値等を設定することができる。

【００５０】ステップ２１４では、上記により得られた
特定の車両との車間距離Ｌｉ及び相対速度Ｖｉを測定時
刻Ｔと対応させて記憶する。ステップ２１６では、前記
認識処理で検出された全ての車両に対する車間距離Ｌｉ
及び相対速度Ｖｉの測定が終了したか否か判定する。ス
テップ２１６の判定が否定された場合にはステップ２０
４へ戻り、ステップ２０４乃至ステップ２１６の判定を
繰り返す。ステップ２１６の判定が肯定されると、車間
距離・相対速度測定処理を終了する。

【００５１】次に図８のフローチャートを参照して、本
実施例の遮光カム角度制御処理について説明する。な
お、この遮光カム角度制御処理についても周期Ｔｎ毎に
実行されるが、この周期Ｔｎは前述の車間距離・相対速
度測定処理の周期Ｔよりも短く（例えば１／４程度）さ
れている。ステップ５００では現在の時刻Ｔｎを取り込
む。ステップ５０２では、前述の車間距離・相対速度測
定処理で記憶された角他車両との車間距離、相対速度及
び測定時刻の各情報のうち、特定の他車両との車間距離
Ｌｉ、相対速度Ｖｉ及び測定時刻Ｔの取込みを行う。次
のステップ５０４では、次式に従って測定時刻Ｔからの
経過時間ΔＴｎを演算する。

【００５２】 ΔＴｎ＝Ｔｎ−Ｔ ・・・（１） ステップ５０６では経過時間ΔＴｎに基づいて、前記特
定の他車両との現在の車間距離Ｌriを次の（２）式を用
いて推定する。なお、この（２）式では他車両との相対
速度が一定であると仮定して車間距離Ｌriを求めてい
る。

【００５３】 Ｌri ＝Ｌｉ＋Ｖｉ×ΔＴｎ ・・・（２） 次のステップ５０８では、前述の認識処理で検出された
全ての車両に対する車間距離Ｌriの推定が終了したか否
か判定する。ステップ５０８の判定が否定された場合に
はステップ５０２へ戻り、別の車両に対してステップ５
０２乃至ステップ５０６の処理を繰り返す。ステップ５
０８の判定が肯定されるとステップ５１０へ移行し、上
記で推定された各他車両との車間距離Ｌriの中から、最
も値の小さい（最も車間距離の短い）最短車間距離Ｌｒ
を抽出する。

【００５４】次のステップ５１２では、上記で抽出され
た最短車間距離Ｌｒに基づいて、例として図２４に示す
ようなマップを用いてアクチュエータ４０、４１に対す
るゲインを求め、このゲインに応じてアクチュエータ４
０、４１を駆動し、遮光カム４０Ａの角度を変更する。
これにより、最短車間距離Ｌｒの値が小さくなるに従っ
てカットラインの位置が下方へ移動するように、すなわ
ち最も短い距離にある他車両に対してグレアを与えるこ
とのないようにカットラインの位置が制御されるので、
存在する全ての他車両に対してグレアを与えることを防
止される。

【００５５】上記処理の繰り返しにより、例として図２
５に示すタイミングで遮光カムの角度が制御される。す
なわち、車間距離・相対速度測定処理は周期Ｔ毎に実行
され、各周期で車間距離及び相対速度が測定される。図
２５では、各周期で測定された車間距離を「○」で示し
ている。また、○と○の間を結ぶ線は、測定された車間
距離及び相対速度に基づいて推定される車間距離の変化
を示している。なお、相対速度は前記線の傾きに相当す
る。一方、遮光カム角度制御処理は周期Ｔｎ毎に実行さ
れ、推定した車間距離に基づいて遮光カムの角度を制御
する。従って、遮光カムの角度は図２５にも示すように
周期Ｔｎ毎に変更される。

【００５６】このように、遮光カム角度制御処理を実行
する周期は、車間距離・相対速度測定処理の処理時間の
影響を受けることはなく、短い周期で行うことができ
る。従って、車間距離・相対速度測定処理に時間がかか
ったとしてもこの影響を排除することができ、他車両に
グレアを与えることが防止される。

【００５７】なお、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。

【００５８】また、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。また相対速度は、測定した車間距離の変化
に基づいて演算によって求めるようにしてもよい。さら
に、本実施例では相対速度が一定であると仮定して車間
距離を推定していたが、相対速度の変化の度合いを検出
し、前記仮定に基づいて推定した車間距離を相対速度の
変化の度合いに応じてさらに修正するようにしてもよ
い。

【００５９】また、上記実施例では車間距離及び相対速
度を測定した時点からの経過時間にを用いて車間距離を
推定するようにしていたが、遮光カム角度制御処理の実
行周期Ｔｎ、すなわち前回の周期からの経過時間を用
い、前回推定した車間距離と相対速度と周期Ｔｎとに基
づいて車間距離を推定するようにしてもよい。

【００６０】さらに、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７０の右
側の部分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。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように本発明では、所定周
期毎に、車両前方の状況を撮像して得た画像信号に基づ
いて他車両を検出して前記他車両との車間距離及び相対
速度を検出し、前記他車両の検出周期よりも短い周期
で、該周期及び前記車間距離及び相対速度に基づいて前
記他車両との現在の車間距離を推定し、推定した車間距
離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ようにしたので、他車両にグレ
アを与えることを防止できる、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】本実施例の車間距離・相対速度測定処理を説明
するフローチャートである。

【図６】先行車両認識処理を説明するフローチャートで
ある。

【図７】対向車両認識処理を説明するフローチャートで
ある。

【図８】本実施例の遮光カム角度制御処理を説明するフ
ローチャートである。

【図９】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】車間距離とアクチュエータのゲインとの関係
を示す線図である。

【図２５】車間距離・相対速度測定処理、及び遮光カム
角度制御処理の実行周期と、これらの処理により推定さ
れる車間距離の変化及び遮光カム角度の制御結果を示す
線図である。

【符号の説明】

１８ ヘッドランプ ２０ ヘッドランプ ２２ ＴＶ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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 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を備え、所定周期毎に、車両
   前方の状況を撮像して得た画像信号に基づいて他車両を
   検出し、自車両と前記検出した他車両との車間距離を検
   出し、検出した車間距離に基づいて前記ヘッドランプの
   照射方向及び照射範囲の少なくとも一方を制御する車両
   用前照灯装置であって、 前記車間距離と共に前記他車両との相対速度を検出し、 前記他車両の検出周期よりも短い周期で、該周期及び前
   記車間距離及び相対速度に基づいて前記他車両との現在
   の車間距離を推定し、推定した車間距離に基づいてヘッ
   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、 ことを特徴とする車両用前照灯装置。