專利名稱：用于控制車輛頭燈光分布的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于控制車輛頭燈光分布的裝置，特別是涉及一種用于控制當(dāng)車輛正在行駛時(shí)照亮車輛的前方的頭燈光分布的裝置。
到目前為止，車輛已經(jīng)設(shè)置有頭燈以便在夜間或類似情況期間改進(jìn)一個(gè)架駛員前方的能見(jiàn)度。通常，頭燈被連接到該車輛的前端和兩側(cè)并且照亮一個(gè)相對(duì)寬的范圍。然而，由于頭燈被固定，所以當(dāng)車輛處的行駛狀態(tài)，例如該車輛被轉(zhuǎn)彎時(shí)，可能有這樣的情況存在，即駕駛員在視覺(jué)上連續(xù)地觀看頭燈的一個(gè)照亮區(qū)域之外的黑暗部分，以致于在行駛期間需要駕駛員觀看的部分不能明亮地被照亮。
為了改進(jìn)駕駛員的能見(jiàn)度，在日本專利申請(qǐng)待公開(kāi)號(hào)NO.6(1994)-72234中已經(jīng)公開(kāi)了一種用于控制車輛頭燈光分布的裝置，該裝置作為一個(gè)說(shuō)明性的例。這個(gè)裝置包括一個(gè)車輛速度傳感器、頭燈，在該頭燈中由光線定向和光線擴(kuò)散構(gòu)成的光分布是可變的、一個(gè)計(jì)算裝置和一個(gè)控制裝置。計(jì)算裝置計(jì)算一個(gè)駕駛員的觀察位置，該觀察位置由所述車輛沿著一個(gè)前面道路在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔之后達(dá)到的距離來(lái)確定，和計(jì)算由所述車輛的一個(gè)行駛方向和所述架駛員觀察位置的方向所形成一個(gè)偏差角。控制裝置根據(jù)由所述計(jì)算裝置計(jì)算的結(jié)果來(lái)控制由所述頭燈的光線定向和光線擴(kuò)散所構(gòu)成的光分布。因此，頭燈把光提供到與由架駛員的視覺(jué)上待觀察的位置一致的位置上，以致于在駕駛員正在駕駛時(shí)的能見(jiàn)度被保證。
本發(fā)明在用于控制頭燈的光分布和根據(jù)駕駛咒的操作特性選擇一個(gè)強(qiáng)光頭燈或一個(gè)弱光頭燈的車輛中提供一個(gè)改進(jìn)的駕駛員能見(jiàn)度，并且特別提供一種接通一個(gè)強(qiáng)光頭燈時(shí)改進(jìn)的架駛員的能見(jiàn)度。
具體地說(shuō)，一個(gè)控制裝置，用于控制由光線定向、光線擴(kuò)散和最大亮-暗界限所構(gòu)成的光分布；所述控制裝置進(jìn)一步包括控制燈選擇裝置，該控制燈選擇裝置根據(jù)估算一個(gè)駕駛員的觀察位置的第一計(jì)算裝置的結(jié)果接通一個(gè)強(qiáng)光頭燈，并且所述第一計(jì)算裝置估算關(guān)于駕駛員的能力的一個(gè)駕駛員的觀察位置，該駕駛能力由駕駛技能的等級(jí)確定。
特別地，一個(gè)第二計(jì)算裝置估算由所這車輛的一個(gè)行駛方向和所述駕駛員觀察位置的方向所形成的并且根據(jù)前面道路的結(jié)構(gòu)在駕駛員的視野之內(nèi)被修正的一個(gè)偏差角。
因此，在任何的駕駛員和任何的駕駛條件時(shí)本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)具有好的能見(jiàn)度的光分布。
因而，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于根據(jù)估算一個(gè)駕駛員的觀察位置的第一計(jì)算裝置的結(jié)果來(lái)控制是否被選擇一個(gè)強(qiáng)光頭燈或一個(gè)弱光頭燈的頭燈的光分布的裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于根據(jù)由駕駛技能的等級(jí)確定的駕駛能力的結(jié)果來(lái)控制頭燈的光分布的裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于根據(jù)駕駛員的操作特性來(lái)控制頭燈的光分布的裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于控制頭燈的光分布、改進(jìn)用于控制燈光分布的駕駛員的能見(jiàn)度和根據(jù)駕駛員的操作特性來(lái)選擇一個(gè)強(qiáng)光頭燈或一個(gè)弱光頭燈的裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于控制頭燈的光分布、特別是當(dāng)接通一個(gè)強(qiáng)光頭燈時(shí)改進(jìn)的駕駛員的能見(jiàn)度的裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用于控制頭燈的光分布和根據(jù)前面道路的結(jié)構(gòu)估算實(shí)際的駕駛員視野的裝置，該裝置在復(fù)雜的道路上是特別有效的。
本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)通過(guò)下面結(jié)合附圖對(duì)最佳實(shí)施例的描述和附加的權(quán)利要求書將變得更明顯。
下面參照附圖來(lái)描述本發(fā)明。


圖1一個(gè)是表示本發(fā)明的一個(gè)第一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的原理圖；圖2一個(gè)是表示本發(fā)明的一個(gè)第二實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的原理圖；圖3一個(gè)是表示從一個(gè)車輛的對(duì)角前部分所看到的本實(shí)施例的車輛前部分的視圖；圖4是一個(gè)描述一個(gè)控制裝置的結(jié)構(gòu)示意方框圖；圖5是一個(gè)表示從一個(gè)車輛駕駛員座位的對(duì)角后部分所看到的車輛前部分的視圖6是一個(gè)說(shuō)明一個(gè)頭燈的示意圖，根據(jù)本發(fā)明的用于控制頭燈光分布的裝置可應(yīng)用到該頭燈上；圖7是一個(gè)在圖6中所示的頭燈的原理視圖；圖8是一個(gè)說(shuō)明一個(gè)光或圖象傳感器的結(jié)構(gòu)截面圖；圖9是一個(gè)表示在一個(gè)頭燈接通時(shí)的最大亮-暗界限圖象示圖；圖10是一個(gè)表示在一個(gè)頭燈接通時(shí)一個(gè)車輛的側(cè)面圖；圖11是一個(gè)說(shuō)明被用作為參照面的一個(gè)初始光分布圖型的圖象示圖；圖12是一個(gè)說(shuō)明對(duì)應(yīng)左轉(zhuǎn)彎的一個(gè)光分布圖型的圖象示圖；圖13是一個(gè)說(shuō)明對(duì)應(yīng)右轉(zhuǎn)彎的一個(gè)光分布圖型的圖象示圖；圖14是一個(gè)從光或圖象傳感器輸出的一個(gè)圖象信號(hào)的圖象示圖；圖15是一個(gè)表示通過(guò)用一個(gè)圖象處理裝置處理在圖14中所示的圖象所獲得的一個(gè)圖象的示圖；圖16是一個(gè)用于描述由一個(gè)實(shí)施例執(zhí)行的駕駛能力確定程度的流程圖；圖17A是一個(gè)用于描述由一個(gè)實(shí)施例執(zhí)行的一個(gè)主程序的流程圖；圖17B是一個(gè)用于描述由在圖17A中所示的實(shí)施例執(zhí)行的一個(gè)子程序的流程圖；圖18A、18B和18C是用于描述由一個(gè)實(shí)施例執(zhí)行的一個(gè)觀察位置控制程序的流程圖；圖19是一個(gè)用于描述由一個(gè)實(shí)施例執(zhí)行的一個(gè)圖象處理程序的流程圖；圖20是一個(gè)表示在一個(gè)實(shí)施例中獲得的觀察位置和頭燈的光分布的圖象示圖；圖21是一個(gè)說(shuō)明具有一個(gè)低架駛能力的駕駛員的觀察位置和頭燈的光分布的圖象示圖；圖22是一個(gè)說(shuō)明具有一個(gè)高駕駛能力的駕駛員的觀察位置和頭燈的光分布的圖象示圖；圖23A和23B是一個(gè)用于描述對(duì)在如一個(gè)S型或類似形狀的彎曲的道路上頭燈的光分布進(jìn)行控制的流程圖，該流程圖由一種實(shí)施例來(lái)執(zhí)行；圖24是一個(gè)用于描述對(duì)在如一個(gè)S型或類似形狀這樣的彎曲道路上頭燈的光分布進(jìn)行控制的子程序流程圖，該流程圖由一種實(shí)施例來(lái)執(zhí)行；圖25是一個(gè)表示與如一個(gè)S型或類似形狀這樣的彎曲道路對(duì)應(yīng)的觀察位置和頭燈的光分布圖型的圖象示圖，觀察位置和頭燈的光分布圖型在一個(gè)實(shí)施例中被獲得；圖26是一個(gè)說(shuō)明用于根據(jù)一個(gè)接收的D-GPS信號(hào)來(lái)控制每個(gè)頭燈的光分布的裝置的部分原理結(jié)構(gòu)圖的方框圖。
下面將參照附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。下面的實(shí)施例示出了這樣一個(gè)例子，在該例子中本發(fā)明被應(yīng)用到一個(gè)用于控制設(shè)置在一個(gè)車輛前面的頭燈的光發(fā)布的裝置上。
如圖3中所示，一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)罩12被設(shè)置在車輛10的一個(gè)前車體10A的上表面上。利用在一個(gè)儀表顯示端部分上設(shè)置的鉸接(未示出)使發(fā)動(dòng)機(jī)罩12可懸掛地固定到一個(gè)車機(jī)身上。前車擋16被固定到前車體10A的前端部的橫向延伸端上。分別成對(duì)設(shè)置在左側(cè)和右側(cè)(即，在橫向延伸端上)上的頭燈18和20被固定在前車擋16的上部和前車體10A的下部之間。在頭燈18和20之中分別設(shè)置有強(qiáng)光頭燈和弱光頭燈。
此外，在發(fā)動(dòng)機(jī)罩12的儀表顯示端部的附近設(shè)置有一個(gè)擋風(fēng)玻璃14。在擋風(fēng)玻璃14的上方和車輛10的里面設(shè)置有一個(gè)車內(nèi)反光鏡15。包括一個(gè)用于攝取車輛的前方的夜間檢測(cè)光系統(tǒng)的光或圖象傳感器22被安置在車內(nèi)反光鏡15的附近。
如在圖4中所示，光或圖象傳感器22通過(guò)一個(gè)被用作為一個(gè)最大亮-暗界限/偏差角計(jì)算裝置的圖象處理裝置23與一個(gè)被用作為一個(gè)觀察位置計(jì)算裝置和一個(gè)頭燈強(qiáng)光/弱光確定裝置的光分布控制電路49電連接。圖象處理裝置23和光分布控制電路49被設(shè)置在被用作為一個(gè)頭燈光分布控制裝置的控制裝置48之中。最好是光或圖象傳感器22位于一個(gè)駕駛員的可見(jiàn)位置(所謂的“目光點(diǎn)”)的附近，以致于一個(gè)駕駛員能夠準(zhǔn)確地識(shí)別在車輛的前面的道路形狀，并且光或圖象傳感器22所提供的位置最好與駕駛員可見(jiàn)的景物一致。
如在圖5中所示，在車輛10之內(nèi)設(shè)置有一個(gè)方向盤26。一個(gè)用于檢測(cè)方向盤26的旋轉(zhuǎn)角的轉(zhuǎn)向角傳感器68(見(jiàn)圖4)附加到方向盤26的一個(gè)未圖解說(shuō)明的可旋轉(zhuǎn)軸上。一個(gè)轉(zhuǎn)向信號(hào)桿28被設(shè)置在方向盤26的未圖解說(shuō)明的可旋轉(zhuǎn)軸的附近。
此外，一個(gè)速度表24被設(shè)置在一個(gè)儀表盤23之中。一個(gè)用于檢測(cè)車輛10的行駛速度的車輛速度傳感器66(見(jiàn)圖4)被連接到一個(gè)速度表24的未圖解說(shuō)明的電纜上。(頭燈)如在圖6中所示，一個(gè)頭燈18的弱光頭燈18A是一種聚光燈型的頭燈并且具有一個(gè)凸透鏡30、一個(gè)燈泡32和一個(gè)燈罩34。凸透鏡30被固定在限定在燈罩34中的一個(gè)開(kāi)口或孔內(nèi)和燈泡32在通過(guò)一個(gè)燈座36被固定在其它孔內(nèi)，以致于一個(gè)光發(fā)射點(diǎn)位于凸透鏡30的光軸L(對(duì)應(yīng)于凸透鏡30的中心軸)上。一個(gè)在后面將被描述的可旋轉(zhuǎn)光柵40被設(shè)置在燈罩34內(nèi)并且位于凸透鏡30和燈泡32之間。利用電動(dòng)機(jī)41和42能夠使可旋轉(zhuǎn)光柵40旋轉(zhuǎn)，電動(dòng)機(jī)41和42被用作為響應(yīng)由控制裝置48(見(jiàn)圖4)輸出的控制信號(hào)沿著與凸透鏡30的光軸L垂直的一個(gè)軸S旋轉(zhuǎn)的致動(dòng)器。在燈罩34的燈泡32側(cè)上的一部分(對(duì)應(yīng)于如在圖6中所示的右側(cè))用作為一個(gè)具有一個(gè)橢圓反射表面的反光鏡38。利用一個(gè)電動(dòng)機(jī)(未示出)能夠使反光鏡38從一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)(即，在由圖7中箭頭M所示的方向上)，該電動(dòng)機(jī)用作為根據(jù)由控制裝置48(見(jiàn)圖4)輸出的控制信號(hào)被旋轉(zhuǎn)的致動(dòng)器。此外，由燈泡32反射的并且已經(jīng)由反光鏡38反射的光被聚焦在可旋轉(zhuǎn)光柵40的附近。因此，凸透鏡30把位于可旋轉(zhuǎn)光柵40附近的位置上的光傳送到車輛10的前方(即，在由圖6中箭頭FR所示的方向上)，由反光鏡38把燈泡32的光反射的聚焦在所說(shuō)的位置上并且該位置用作為光反射點(diǎn)。由于頭燈18的一個(gè)強(qiáng)光頭燈18B和頭燈20的一個(gè)強(qiáng)光頭燈和一個(gè)弱光頭燈分別與弱光頭燈18A的結(jié)構(gòu)類似，所以將省略對(duì)它們的說(shuō)明。(頭燈18的可旋轉(zhuǎn)光柵40)如在圖7中所示，弱光頭燈18A的可旋轉(zhuǎn)光柵40具有一個(gè)第一不透光部件40A和一個(gè)第二不透光部件40B。根據(jù)由控制裝置48(見(jiàn)圖4)輸出的控制信號(hào)通過(guò)旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)41和42使第一不透光部件40A和第二不透光部件40B各自獨(dú)立地沿著與凸透鏡30的光軸L垂直的一個(gè)軸S旋轉(zhuǎn)。第一不透光部件40A和第二不透光部件40B的每一個(gè)部件具有一個(gè)以一個(gè)凸輪型式形成的橫截面結(jié)構(gòu)。由于駕駛賀可見(jiàn)的區(qū)域在車輛10前方的左側(cè)和右側(cè)是不同的，所以可旋轉(zhuǎn)光柵40的第一不透光部件40A在高度上與第二不透光部件40B是不同的。在車輛10的左前側(cè)上，例如，駕駛員需要在視覺(jué)上準(zhǔn)確的辨認(rèn)出行人、道路信號(hào)，等等。另一方面，在車輛10的右前側(cè)上，最好確定一個(gè)光照區(qū)域以便實(shí)現(xiàn)對(duì)迎面來(lái)車的防眩，同時(shí)考慮到確保駕駛員對(duì)行人、道路信號(hào)、等等的能見(jiàn)度。
由于用頭燈20的弱光頭燈的可旋轉(zhuǎn)光柵的結(jié)構(gòu)上與可旋轉(zhuǎn)光柵40是類似的，所以省略了對(duì)它們的說(shuō)明。此外，在頭燈20的強(qiáng)光頭燈中每有設(shè)置可旋轉(zhuǎn)光柵40。(控制裝置的結(jié)構(gòu))在圖4中所示的控制裝置48的光分布控制電路49包括一個(gè)只讀存儲(chǔ)器(ROM)、一個(gè)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)、一個(gè)中心處理單元(CPU)、等等，并且進(jìn)行一個(gè)觀察位置和一個(gè)確定頭燈是否為強(qiáng)光或弱光的計(jì)算。車輛速度傳感器66和一個(gè)駕駛能力確定電路50與光分布控制電路49電連接。轉(zhuǎn)向角傳感器68和一個(gè)橫向或側(cè)向加速傳感器71與駕駛能力確定電路50電連接。此外，光分布控制電路49也與圖象處理裝置23電連接。
車輛速度傳感器66輸出一個(gè)響應(yīng)車輛10的一個(gè)車速V的信號(hào)。橫向或側(cè)向加速傳感器71輸出一個(gè)響應(yīng)作用于車輛10上的橫向加速度的信號(hào)。轉(zhuǎn)向角傳感器68輸出一個(gè)響應(yīng)方向盤26的旋轉(zhuǎn)角和旋轉(zhuǎn)方向的脈沖信號(hào)。此外，光分布控制電路49借助于一個(gè)電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電路64與電動(dòng)機(jī)41和42連接以便驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)41和42。
圖象處理裝置23用作為一個(gè)用于根據(jù)由光或圖象傳感器22和光分布控制電路49輸入的信號(hào)對(duì)由光或圖象傳感器22攝取的一個(gè)圖象進(jìn)行圖象處理的裝置，由此產(chǎn)生一個(gè)平面圖形和確定一個(gè)由當(dāng)時(shí)車輛行駛方向和根據(jù)前方路面結(jié)構(gòu)駕駛員可觀察到視線的方向形成的偏差角φ。圖象處理裝置23根據(jù)由光分布控制電路49輸入的一個(gè)圖象處理指令信號(hào)開(kāi)始圖象處理并且當(dāng)圖象處理已經(jīng)被完成時(shí)把已確定的偏差角φ輸出給光分布控制電路49。
順便說(shuō)一下，道路的形狀包括車輛行駛在其上面的道路形狀，例如，與由一個(gè)中心線、路沿、等等形成的一個(gè)車道對(duì)應(yīng)的一個(gè)道路的形狀。(光或圖象傳感器22)下面將簡(jiǎn)要說(shuō)明車輛在夜間正在行駛時(shí)一個(gè)用于檢測(cè)在由頭燈18和20沒(méi)有光照到的部分上的圖象的光或圖象傳感器22的示意結(jié)構(gòu)。
如在圖8中所示，光或圖象傳感器22具有一個(gè)透鏡102、一個(gè)光陰極104、一個(gè)微通道板106、一個(gè)屏柵極108和一個(gè)二維CCP傳感器110。射入到透鏡102上的光子被引志到光陰極104上，在該光陰極104上光子被轉(zhuǎn)換成電子。這些電子通過(guò)微通道板106被放大并且被引導(dǎo)到屏柵極108上以便形成一個(gè)圖象。在屏柵極108上的圖象通過(guò)二維CCP傳感器110被變換成一個(gè)圖象信號(hào)，由該二維CCP傳感器110輸出被變換的圖象信號(hào)。因此，利用光或圖象傳感器22能夠輸出在由頭燈18和20沒(méi)有照射到光的黑暗區(qū)域上的圖象信號(hào)。
順便說(shuō)一下，作為一個(gè)例子，本實(shí)施例示出了在如上述的夜間行駛期間光或圖象傳感器22被用于檢測(cè)在黑暗區(qū)域上的圖象的情況。然而，一個(gè)用于把X射線或微粒子射線變換成一個(gè)可見(jiàn)圖象和為了把暗的可見(jiàn)圖象變換成一個(gè)明亮的可見(jiàn)圖象而增強(qiáng)暗的可見(jiàn)圖象的亮度的圖象增強(qiáng)器管可以被用在一個(gè)二維CCP攝象機(jī)或類似裝置的一個(gè)二維CCP傳感器110中來(lái)形成一個(gè)光或圖象傳感器以便檢測(cè)在黑暗區(qū)域上的一個(gè)圖象。(最大亮-暗界限140和光分布圖型)在本實(shí)施例中，通過(guò)旋轉(zhuǎn)可旋轉(zhuǎn)光柵40的第一不透光部件40A和第二不透光部件40B來(lái)控制頭燈18和20的最大亮-暗界限。
圖9是一個(gè)車輛在夜間(見(jiàn)圖10)正在行駛同時(shí)由頭燈18和20照射路面時(shí)獲得的最大亮-暗界限的圖象視圖。
利用可旋轉(zhuǎn)光柵40來(lái)限制由頭燈18照射到道路上的光。也就是利用在第一不透光部件40A和第二不透光部件40B旋轉(zhuǎn)的條件下控制的一個(gè)最大亮-暗界限140和一個(gè)相交線142來(lái)表示在由頭燈18照射的路面和沒(méi)有照射的路面之間的分界線。一個(gè)在向上的方向(即，在由圖9中的箭頭B所示的方向)上延伸的區(qū)域Ad被防止光照，該區(qū)域是通過(guò)使這些最大亮-暗界限延伸而產(chǎn)生的。
在上下方向(即，在由圖9中的箭頭B所示的方向和在與箭頭B相反的方向)中最大亮-暗界限140的移動(dòng)與在一個(gè)明亮區(qū)域Ab的一個(gè)端上能夠達(dá)到的光距有關(guān)，在該明亮區(qū)域上每個(gè)頭燈18把光從車輛10照射到車輛10的前方。
因此，通過(guò)旋轉(zhuǎn)可旋轉(zhuǎn)光柵40的第一不透光部件40A和第二不透光部件40B能夠任意地設(shè)置把光照射到道路表面上的區(qū)域。
下面將描述當(dāng)頭燈18和20根據(jù)道路的形狀(線性和Z形)被移動(dòng)時(shí)所獲得的一個(gè)光分布圖型Z。
在圖11中所示的一個(gè)光分布圖型Z表示在一個(gè)初始狀態(tài)下的一個(gè)光分布圖型Z，該光分布圖型Z被用作為用于通過(guò)把在后面將描述的反光鏡38和燈泡32從一側(cè)移動(dòng)到另一側(cè)來(lái)改變光分布的參照物。例如，在圖11中示出了一個(gè)具有5勒(lux)的光照強(qiáng)度的光分布圖型Z。
圖12示出了一個(gè)為了改變一個(gè)光分布的區(qū)域通過(guò)把反光鏡38和燈泡32向左移動(dòng)所獲得的光分布圖型Z。由斜線來(lái)表示光分布擴(kuò)展的變化區(qū)域。
圖13示出了一個(gè)為了改變一個(gè)光分布的區(qū)域通過(guò)把反光鏡38和燈泡32向右移動(dòng)所獲得的光分布圖型Z。由斜線來(lái)表示光分布擴(kuò)展的變化區(qū)域。
在本實(shí)施例中，根據(jù)可旋轉(zhuǎn)光柵40的第一和第二不透光部件40A和40B的旋轉(zhuǎn)位置和反光鏡38和燈泡32移動(dòng)的相應(yīng)位置所形成的光分布的狀態(tài)差不多預(yù)先被分成多個(gè)形式。光分布的各個(gè)狀態(tài)被稱為分布圖型Z。光分布圖型Z能夠與所需的光分布狀態(tài)有關(guān)，該所需的光分布狀態(tài)是通過(guò)存儲(chǔ)可旋轉(zhuǎn)光柵40的第一和第二不透光部件40A和40B的相應(yīng)位置和反光鏡38和燈泡32相應(yīng)位置而得到的。(圖象處理裝置23)下面將簡(jiǎn)要說(shuō)明根據(jù)由光或圖象傳感器22輸出的一個(gè)圖象信號(hào)利用圖象處理裝置23來(lái)確定一個(gè)偏差角φ的方法。
本發(fā)明人已經(jīng)進(jìn)行了一個(gè)實(shí)驗(yàn)，該實(shí)驗(yàn)用于檢測(cè)在車輛10正在行駛時(shí)由一個(gè)駕駛員待觀察的一個(gè)位置。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)，當(dāng)車輛10以多個(gè)行駛速度(車輛速度V)沿著一個(gè)具有許多結(jié)構(gòu)的前方道路(前進(jìn)的路)的實(shí)驗(yàn)車道122行駛時(shí)，由駕駛員的視線(與由車輛10的行駛方向和視線的方向形成的一個(gè)角相對(duì)應(yīng))的方向和車輛速度V來(lái)確定在車輛10和由駕駛員待觀察的位置之間的距離。根據(jù)該實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明人能夠獲得這樣的結(jié)果，即在不考慮前面道路的結(jié)構(gòu)和車輛速度的情況下駕駛員能夠觀察到車輛10在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間之后將達(dá)到的距離。因此，如果能夠確定實(shí)驗(yàn)車道122的前方道路的結(jié)構(gòu)和車輛速度，那么由駕駛員待觀察的位置能夠被確定。
在圖14中示出了一個(gè)通過(guò)利用光或圖象傳感器22攝取車輛10行駛的實(shí)驗(yàn)車道122所產(chǎn)生的圖象。實(shí)驗(yàn)車道122具有兩個(gè)車道，這兩個(gè)車道是對(duì)應(yīng)的行駛交通車道，車輛10沿著該交通車道在相同的方向上行駛。一個(gè)線124被設(shè)置作為在對(duì)應(yīng)的車道之間的分界線和路沿126被用作為在實(shí)驗(yàn)車道122和除了實(shí)驗(yàn)車道122外的部分之間的分界線。
在圖象120中，在對(duì)應(yīng)于與實(shí)驗(yàn)車道122平行和與車輛10的行駛方向一致的駛駕員的視線L(見(jiàn)圖10)的高度和方向的一個(gè)位置上標(biāo)出一個(gè)點(diǎn)D。該點(diǎn)D定義為圖象120的參照點(diǎn)，圖象120根據(jù)車輛10的方向而變化并且由光或圖象傳感器22來(lái)攝取。在圖象120上通過(guò)點(diǎn)D的一個(gè)水平線被定義為一個(gè)線Hor，在車輛10正在穩(wěn)定地行駛時(shí)該線Hor與地平線相對(duì)應(yīng)。一個(gè)與線Hor成直角并且通過(guò)點(diǎn)D的直線被定義為Ver。當(dāng)圖象120經(jīng)受由于車輛10的搖動(dòng)或類似的情況所引起的圖象處理時(shí)能夠利用線Hor和Ver來(lái)校正圖象120。
利用光或圖象傳感器22已經(jīng)被攝取的圖象120被輸入入給圖象處理裝置23。根據(jù)相對(duì)于線124和路邊126代表在圖象120上的像素位置的許多圖象數(shù)據(jù)，圖象處理裝置23在圖象120上進(jìn)行一個(gè)圖象處理，由此形成一個(gè)圖象130，如在實(shí)驗(yàn)車道122(見(jiàn)圖15)的上方所看到的。利用圖象130能夠確定道路的形狀。
如在圖15中所示，以車輛10的當(dāng)前速度V行駛時(shí)由駕駛員待觀察的距離，如在下面的等式(1)中所表示的，與從以當(dāng)前的車輛速度V行駛的車輛10的位置開(kāi)始已經(jīng)過(guò)一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔之后的一個(gè)觀察位置WH(在一個(gè)其半徑為WH的圓的周邊上)上的一個(gè)區(qū)段相對(duì)應(yīng)。實(shí)驗(yàn)車道122示出了利用圖象處理裝置23確定的前方路面的結(jié)構(gòu)。駕駛員一般地在視覺(jué)上觀察與確定的前方道路的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的方向。在本實(shí)施例中，沿著實(shí)驗(yàn)車道122的結(jié)構(gòu)而設(shè)置的線124的結(jié)構(gòu)以簡(jiǎn)單的方式被確定為前方道路的結(jié)構(gòu)。因此，由線124和半徑WH相交的一個(gè)點(diǎn)能夠被確定為一個(gè)駕駛員的觀察位置。雖然利用線124來(lái)確定前方道路的結(jié)構(gòu)，但是車輛在一個(gè)車道內(nèi)沿著其行駛的一個(gè)位置(軌跡)可以被推測(cè)以便確定在該位置的前方道路的結(jié)構(gòu)。
WH＝T·(10/36)·V…(1)其中T預(yù)定的時(shí)間間隔(單位秒)V車輛速度(單位米)WH觀察距離(單位米)經(jīng)過(guò)點(diǎn)P的一個(gè)直線對(duì)應(yīng)于實(shí)際上與駕駛員根據(jù)前方道路的結(jié)構(gòu)在視覺(jué)上觀察的方向(對(duì)應(yīng)于駕駛員的視線L1)相一致的方向。因此，在與車輛10的行駛方向一致的駕駛員的視線L(見(jiàn)圖10)和與前方道路的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的視線L1之間形成的角變?yōu)橐粋€(gè)編差角φ，該偏差角φ代表這樣一個(gè)角，即在該角上駕駛員的視線的方向根據(jù)車輛10的行駛狀態(tài)(車輛速度V)和前方道路的結(jié)構(gòu)而變化。
當(dāng)一個(gè)圖象讀出信號(hào)從控制裝置48輸入給圖象處理裝置23時(shí)，在圖19中所示的一個(gè)用于計(jì)算偏差角φ的程序被執(zhí)行。當(dāng)該程度被執(zhí)行時(shí)，程序步驟進(jìn)入到S300，在該步驟上讀出在車輛10前面的圖象的圖示圖象120(見(jiàn)圖14)，該圖象120利用光或圖象傳感器22已經(jīng)被攝取。
當(dāng)圖象120的讀出被完成時(shí)，程序步驟進(jìn)入到S302，在該步驟上根據(jù)相對(duì)于線124和路邊126代表在圖象120上的像素位置的許多圖象數(shù)據(jù)圖象處理裝置23的圖象120上進(jìn)行一個(gè)圖象處理，由此圖象120被轉(zhuǎn)換成與一個(gè)平面圖對(duì)應(yīng)的圖象130，如從實(shí)驗(yàn)車道122的上方所看到的(見(jiàn)圖15)。
當(dāng)圖象120轉(zhuǎn)換成圖象130被結(jié)束時(shí)，觀察位置WH被讀出(S304和S306)，該觀察位置WH由上面所述的等式(1)已經(jīng)被確定并且與從車輛10的位置開(kāi)始的預(yù)定時(shí)間之后車輛10以當(dāng)前的車輛速度V達(dá)到的距離相對(duì)應(yīng)。
在下面的步驟S308中，駕駛員的視線L1被確定在圖象130上。也就是例如，利用作為徑向射線的已讀出的觀察距離WH來(lái)確定中心線124和徑向射線WH相交的點(diǎn)P，該點(diǎn)P能夠在已轉(zhuǎn)換的圖象130上確定前面道路的結(jié)構(gòu)，由此獲得駕駛員的觀察位置(與點(diǎn)P的坐標(biāo)相對(duì)應(yīng))。經(jīng)過(guò)點(diǎn)P和車輛10的直線變?yōu)樵趯?shí)際上與駕駛員根據(jù)前面道路的結(jié)構(gòu)在視覺(jué)上觀測(cè)的方向一致的一條直線。
當(dāng)視線L1的計(jì)算被完成時(shí)，在步驟S310中偏差角φ被確定。也就是在與車輛10的行駛方向一致的視線L和與前面道路的結(jié)構(gòu)相對(duì)應(yīng)的視線L1之間形成的角變?yōu)橐粋€(gè)在駕駛員的視線的方向中的偏差角φ該角根據(jù)前面道路的結(jié)構(gòu)隨著車輛10行臺(tái)的方向而變化。順便說(shuō)一下，駕駛員的視線把車輛10的行駛狀態(tài)(車輛速度V)考慮在內(nèi)，如在等式(1)中所表示的。
在下面的步驟S312中，已確定的偏差角φ被輸出給控制裝置48以便結(jié)束該程序。
因此，由于與利用光或圖象傳感器已攝取的和在視覺(jué)上由駕駛員觀察的圖象一致的圖象被轉(zhuǎn)換成平面圖象以便識(shí)別前面道路的結(jié)構(gòu)，所以與由車輛10的行駛方向和駕駛員視線的方向形成的角相對(duì)應(yīng)的偏并角φ能夠基于根據(jù)前面道路結(jié)構(gòu)的駕駛員的觀察距離容易地被確定。
在本實(shí)施例中，一種模糊理論可以被用于計(jì)算一個(gè)被控制的變量，該變量用于控制頭燈18和20的光分布。
下面將描述本實(shí)施例的操作。
首先結(jié)合圖16來(lái)描述一個(gè)駕駛能力確定程序。
在圖16中所示的駕駛能力確定程序在每個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔被執(zhí)行。當(dāng)每個(gè)時(shí)刻執(zhí)行該程序時(shí)，在步驟S100(此后稱“S100”并且其他步驟是同樣的)中從轉(zhuǎn)向角傳感器68和橫向或側(cè)向加速傳感器71中分別地讀出目前的轉(zhuǎn)向角θ和目前的橫向加速度Gr。讀出的轉(zhuǎn)向角θ和的橫向速度Gr被存儲(chǔ)在一個(gè)RAM中。
在S102中，通過(guò)從轉(zhuǎn)向角θ的目前值減去轉(zhuǎn)向角θ的先前值(預(yù)定被存儲(chǔ)在RAM中的)來(lái)計(jì)算一個(gè)轉(zhuǎn)向角的變量速度Δθ。同時(shí)也判斷或確定轉(zhuǎn)向角的變量速度的絕對(duì)值大于一個(gè)閾值A(chǔ)的情況是否在相對(duì)頻繁的時(shí)間間隔中被產(chǎn)生(例如，在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔中發(fā)生這種情況的次數(shù)大于一個(gè)閾值A(chǔ))。假設(shè)這一次該情況沒(méi)有被相對(duì)頻繁地產(chǎn)生，判斷的結(jié)果被發(fā)現(xiàn)是NO并且程度步驟進(jìn)入到S104。
在S104中，通過(guò)從橫向加速度Gr的目前值減去橫向加速度的先前值(預(yù)先被存儲(chǔ)在RAM中的)來(lái)計(jì)算一個(gè)橫向加速度的變量速度ΔGr。同時(shí)也判斷或確定橫向加速度的變量速度ΔGr的絕對(duì)值大于一個(gè)閾值B的情況是否在相對(duì)頻繁的時(shí)間間隔中被產(chǎn)生(例如，在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔中發(fā)生這種情況的次數(shù)大于一個(gè)閾值)。假設(shè)這一次該情況沒(méi)有被相對(duì)頻繁的產(chǎn)生，判斷的結(jié)果被發(fā)現(xiàn)是NO并且程序步驟進(jìn)入到S106。
在S106中，一個(gè)駕駛能夠確定特征位(FLAG DT)變?yōu)楦唠娖?H)。這樣目前程序的執(zhí)行只被完成一次。也就是這次駕駛能力被判斷是高電平。因此，駕駛能力確定特征位變?yōu)楦唠娖健?br> 另一方面，當(dāng)轉(zhuǎn)向角的變量速度的絕對(duì)值大于一個(gè)閾值A(chǔ)的情況在頻繁的時(shí)間間隔中產(chǎn)生時(shí)，在S102中判斷的結(jié)果被發(fā)現(xiàn)是YES并且程序步驟進(jìn)入到S108。當(dāng)橫向加速度的變量速度ΔGr的絕對(duì)值大于一個(gè)閾值B的情況在相對(duì)頻繁的時(shí)間間隔中產(chǎn)生時(shí)，在S104中判斷的結(jié)果被發(fā)現(xiàn)是YES并且既然是這樣程序步驟進(jìn)入到S108。
在S108中，一個(gè)駕駛能力確定特征位變?yōu)榈碗娖?L)。這樣目前程序的執(zhí)行只被完成一次，也就是這次駕駛能力被判斷是L電平。因此，駕駛能力確定特征位變?yōu)長(zhǎng)電平。
下面將結(jié)合圖17A、17B、18A和18B來(lái)描述用于控制頭燈18和20的光分布的控制程序。
當(dāng)一個(gè)駕駛員首先接通一個(gè)與車輛連接的未示出的光開(kāi)關(guān)以便頭亮頭燈18和20時(shí)，在圖17A和17B中所示的一個(gè)控制主程序在每個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔內(nèi)被執(zhí)行。
當(dāng)目前的主控制程序被執(zhí)行時(shí)，在S150中判斷是否存在一個(gè)迎面而來(lái)的車輛和一個(gè)向前行駛的車輛和判斷是否一個(gè)弱光頭燈開(kāi)關(guān)信號(hào)(H「Lo」信號(hào))被輸入或存在。在S150中如果判斷出存在弱光頭燈開(kāi)關(guān)信號(hào)，那么程序步驟進(jìn)入到S152，在S152中判斷是否一個(gè)頭燈轉(zhuǎn)換特征位(FLAG H)是低電平(Lo)。
如果在S152中回答被發(fā)現(xiàn)是NO，那么程序步驟進(jìn)入到S154，在S154中強(qiáng)光頭燈被判斷。在S156中，強(qiáng)光頭燈被返回到中間位置，并且平均來(lái)說(shuō)一下次的控制將更快地出現(xiàn)和在手動(dòng)操作的情況下駕駛員作好點(diǎn)亮的準(zhǔn)備。接著，在S158中頭燈光轉(zhuǎn)換特征位(FLAG H)被變?yōu)榈碗娖?Lo)。
當(dāng)頭燈光轉(zhuǎn)換特征位(FLAG H)變?yōu)榈碗娖?Lo)時(shí)，另一個(gè)子程序被執(zhí)行。如在圖17B中所示的一個(gè)例子，在S160中一個(gè)偏差角φ被讀出并且在S162中用于一個(gè)弱光的偏差角被控制。此后，在S164中從一個(gè)最大亮-暗界限角圖中讀出一個(gè)用于弱光頭燈的最大亮-暗界限值。接著，在S166中控制用于弱光頭燈的最大亮-暗界限值并且該程序步驟被結(jié)束。
在這種情況下，從一個(gè)觀察點(diǎn)來(lái)計(jì)算偏差角φ和根據(jù)在迎面而來(lái)的車輛和向前行駛的車輛的位置上或類似的位置上的其他信號(hào)來(lái)控制每個(gè)最大亮-暗界限(見(jiàn)日本專利申請(qǐng)待公開(kāi)號(hào)NO.6(1994)-267304，它作為公開(kāi)的現(xiàn)有技術(shù))。
另一方面，當(dāng)在S150中如果判斷如不存在弱光頭燈開(kāi)關(guān)信號(hào)(H「Lo」信號(hào))時(shí)，也就是當(dāng)迎面而來(lái)的車輛和向前行駛的車輛沒(méi)有正在行駛時(shí)或在即使迎面而來(lái)的車輛和向前行駛的車輛正在行駛而沒(méi)有眩光照射給對(duì)方駕駛員時(shí)，在S170中執(zhí)行用于在每個(gè)頭燈的強(qiáng)光和弱光之間的進(jìn)行自動(dòng)轉(zhuǎn)換的觀察距離控制(WH控制)。
根據(jù)如在圖18A和18B中所示的觀察距離控制，在S200中判斷是否駕駛能力確定特征位(FLAG DT)是高電平。如果在S200中回答被發(fā)現(xiàn)是YES，那么程序步驟進(jìn)入到S202，在S202中執(zhí)行用于一個(gè)具有高駕駛能力的駕駛員的程序。在車輛速度V已經(jīng)被讀出之后，程序步驟進(jìn)入到S204，在S204中一個(gè)用于具有高駕駛能力的駕駛員的觀察距離WH被計(jì)算并且計(jì)算出的觀察距離WH被輸出給圖象處理裝置23。在這種情況下，利用預(yù)定的時(shí)間間隔T只要例如5秒從等式(1)中來(lái)計(jì)算獲得觀察距離。
在下面的S206中判斷是否被計(jì)算的觀察距離超過(guò)100mm。如果在S206中回答被發(fā)現(xiàn)是YES，那么程序步驟進(jìn)入到S208。在S208中讀出利用圖象處理裝置23計(jì)算出的偏差φ然后程序步驟進(jìn)入到S210。在S210中一個(gè)光分布的控制變量被計(jì)算并且根據(jù)被計(jì)算的光分布控制變量使用于強(qiáng)光頭燈的反光鏡38旋轉(zhuǎn)，由此對(duì)用于強(qiáng)光的一個(gè)偏差角進(jìn)行控制。
此后，在S212中強(qiáng)光頭燈被接通和頭燈光轉(zhuǎn)換特征位(FLAG H)變?yōu)楦唠娖?H)。
同時(shí)，在S250到S256(與S160到S166一樣)中弱光頭燈的光分布被控制。更準(zhǔn)確地說(shuō)，用于弱光頭燈的觀察距離WH被設(shè)置到80m以便控制偏差角φ并且每個(gè)最大亮-暗界限被控制到一個(gè)恒定值。
因此，由于在圖20中所示的一個(gè)強(qiáng)光頭燈分布圖型Z1被改變?yōu)橐粋€(gè)弱光頭燈光分布圖型Z2，所以當(dāng)強(qiáng)光關(guān)閉時(shí)能夠保證每個(gè)頭燈的連續(xù)性。
另一方面，當(dāng)在S206中判斷出被計(jì)算的觀察距離WH沒(méi)有超過(guò)100m，程序步驟進(jìn)入到S216。在S216中判斷是否被計(jì)算的觀察距離WH小于80m。如果在S216中回答被發(fā)現(xiàn)是NO，那么在S218中強(qiáng)光頭燈被關(guān)斷。在S220中，強(qiáng)光頭燈被返回到中間位置，并且平衡來(lái)說(shuō)下一次的控制將更快地出現(xiàn)和在手動(dòng)操作的情況下駕駛員作好點(diǎn)亮的準(zhǔn)備。接著，在S222中頭燈光轉(zhuǎn)換特征位(FLAG H)被變?yōu)榈碗娖?Lo)和該程序被完成。
如果在S200中判斷出駕駛能力確定特征位(FLAG DT)不是高電平(H)，那么執(zhí)行一個(gè)用于具有一個(gè)低駕駛能力的駕駛員的程序。在這種情況下，在等式(1)中預(yù)定的時(shí)間間隔T被設(shè)置到一個(gè)短的時(shí)間間隔，例如2秒，并且觀察距離WH被設(shè)置成比用于具有高駕駛能力的駕駛員的觀察距離WH更短。
結(jié)果，在圖21中所示的用于具有低駕駛能力的駕駛員的一個(gè)觀察距離WH和一個(gè)頭燈光分布圖型Z和在圖22中所示的用于具有高駕駛能力的駕駛員的一個(gè)觀察距離WH和一個(gè)頭燈光分布圖型Z分別地變化。此外，在車輛行駛期間根據(jù)駕駛員的駕駛能力能夠把光可靠地照射到由駕駛員待觀察的位置上。
下面將結(jié)合圖32A、23B、24和25來(lái)描述在一個(gè)彎曲的道路上對(duì)頭燈的光分布的控制，例如在一個(gè)S型曲線或類似的曲線的道路上。
當(dāng)車輛移動(dòng)接近到象S型曲線或類似的曲線這樣的彎曲道路時(shí)，一個(gè)在圖23A和23B中所示的控制主程序被執(zhí)行。
當(dāng)該控制程序被執(zhí)行時(shí)，在S400中判斷是否存在一個(gè)迎面而來(lái)的車輛和一個(gè)向前行駛的車輛和判斷是否一個(gè)弱光頭燈開(kāi)關(guān)信號(hào)(H「Lo」信號(hào))存在。如果在S400中回答被發(fā)現(xiàn)是YES，那么程序步驟進(jìn)入到S402，在S402中讀出一個(gè)弱光偏差角φ。在S404中該弱光偏差角φ被控制。在迎面而來(lái)的車輛存在的情況下，根據(jù)另外的流程圖來(lái)控制最大亮-暗界限。
接著，程序步驟進(jìn)入到S406，在S406中一個(gè)強(qiáng)光頭燈被關(guān)斷。在S408中，強(qiáng)光頭燈被返回到中間位置，并且平均來(lái)說(shuō)下一次的控制將更快地出現(xiàn)和在手動(dòng)操作的情況下駕駛員作好點(diǎn)亮的準(zhǔn)備。接著，一個(gè)頭燈光轉(zhuǎn)換特征位(FLAG H)被變?yōu)榈碗娖?Lo)。
另一方面，當(dāng)在S400中回答被發(fā)現(xiàn)是NO時(shí)，也就是當(dāng)迎面而來(lái)的車輛和向前行駛的車輛沒(méi)有正在行駛時(shí)或在即使迎面而來(lái)的車輛和向前行駛的車輛正在行駛而沒(méi)有眩光照射給對(duì)方駕駛員時(shí)，程序步驟進(jìn)入到S412，在S412中讀出一個(gè)車輛速度V。此后，在S414中一個(gè)用于具有高駕駛能力的駕駛員的觀察距離WH被計(jì)算并且計(jì)算出的觀察距離WH被輸出給圖象處理裝置23。根據(jù)該控制程序，如果車輛速度V超過(guò)72Km/h，那么一個(gè)強(qiáng)光頭燈被自動(dòng)地接通來(lái)點(diǎn)亮前面100m或更長(zhǎng)距離的行駛道路。
接著，在S416中判斷是否被計(jì)算的觀察距離WH超過(guò)100m。如果在S416中回答被發(fā)現(xiàn)是YES，那么程序步驟進(jìn)入到S418。S418中讀出利用圖象處理裝置23計(jì)算出的偏差角φW，然后程序步驟進(jìn)入到S420。在S420中，相對(duì)于位于如圖25中所示的一個(gè)道路122(行駛或駕駛車道)的平面內(nèi)的兩個(gè)最外線126的角φrHR和φrHL被讀出并且程序步驟進(jìn)入到S422。
在一般的道路的情況下，例如，位于道路122的平面內(nèi)的兩個(gè)最外線126被設(shè)置為包括兩個(gè)車輛平面在內(nèi)的兩個(gè)最外線，而在一個(gè)超高速公路的情況下，它們被設(shè)置為在一側(cè)車輛平面上的兩個(gè)最外線。
程序步驟進(jìn)入到S422。當(dāng)在S450中首先判斷是否偏差角φW位于由φrHR和φrHL表示的面內(nèi)之外時(shí)，也就是，K＝(φW-φrHR)×(φW-φrHL)，如由一個(gè)在圖24中所示的流程圖所表示的，在S452中在一個(gè)觀察點(diǎn)Wh附近的一個(gè)道路方向角或方位角β被計(jì)算。接著，在S454中判斷是否道路方位β大于0。如果在S454中判斷道路方位角β大于0(右曲線)，那么程序步驟進(jìn)入到S456，在S456中角φrHR被選擇為一個(gè)強(qiáng)光控制角，如在圖25中所示。
另一方面，當(dāng)在S454中判斷道路方位角β不大于0(左曲線)，那么程序步驟進(jìn)入到S458，在S458中角φrHL被選擇為一個(gè)強(qiáng)光控制角。
當(dāng)在S450中判斷出偏差角φW位于角φrHR和φrHL之內(nèi)時(shí)，也就是，雖然沒(méi)有示出，但是K不是大于或等于0，在S460中偏差角φW被選擇為一個(gè)強(qiáng)光控制角。
在圖23A中所示的S424中，根據(jù)在S422中選擇的強(qiáng)光控制角來(lái)計(jì)算一個(gè)光分布的控制變量并且根據(jù)被計(jì)算出的光分布的控制變量使用于強(qiáng)光頭燈的反光鏡38旋轉(zhuǎn)，以便控制一個(gè)強(qiáng)光偏差角。此后，在S426中強(qiáng)光被接通和頭燈光轉(zhuǎn)換特征位(FLAG H)被變?yōu)楦唠娖?Hi)。
在S430中，讀出一個(gè)偏差角φ80m和用于弱光頭燈的觀察距離WH被設(shè)置到80m。在S432中，執(zhí)行對(duì)弱光頭燈的光分布的控制以便點(diǎn)亮在80m前的一個(gè)點(diǎn)(在該點(diǎn)上形成一個(gè)在圖25中所示的弱光頭燈光分布圖型Z)。當(dāng)偏差角φ80m在相對(duì)于位于道路122的平面內(nèi)的兩個(gè)最外線126的角之外時(shí)，執(zhí)行與用于強(qiáng)光頭燈的控制相同的控制。
另一方面，當(dāng)在S416中判斷出被計(jì)算的觀察距離WH沒(méi)有超過(guò)100m，程序步驟進(jìn)入到S434。在S434中判斷是否被計(jì)算的觀察距離WH已變?yōu)樾∮?0m。如果在S434中回答被發(fā)現(xiàn)是YES，那么在S402到S410中強(qiáng)光被關(guān)閉而弱光首先被轉(zhuǎn)換到觀察距離WH控制。由于在這時(shí)弱光被到WH＝80m，所以能夠保證光分布的連續(xù)性。
此外，當(dāng)觀察距離WH分布在從100m到80m的范圍內(nèi)時(shí)，在一個(gè)滯后區(qū)域中連續(xù)地進(jìn)行強(qiáng)光角控制同時(shí)當(dāng)接通強(qiáng)光時(shí)保持強(qiáng)光導(dǎo)通。當(dāng)弱光被關(guān)閉時(shí)，弱光角控制被連續(xù)地進(jìn)行同時(shí)弱光繼續(xù)照明。
因此，由于強(qiáng)光頭燈光分布圖型Z被控制到由在圖25中所示的一個(gè)實(shí)線表示的位置而不是被控制到由一個(gè)點(diǎn)畫線表示的位置，所以即使在S型曲線或類似曲線的道路122的情況下根據(jù)前面道路結(jié)構(gòu)的一具滿意的光分布能夠被保證并因此能夠獲得令人滿意的夜間能見(jiàn)度。由于它能夠照亮彎曲道路的路肩部，所以前面道路的結(jié)構(gòu)能夠很好地被識(shí)別。
利用上述特殊的實(shí)施例已經(jīng)詳細(xì)的描述了本發(fā)明。然而，本發(fā)明不受這些實(shí)施例的限制。在如此提出的本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍之內(nèi)能夠適用其它各種各樣實(shí)施例，這對(duì)于本領(lǐng)域里的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。
本發(fā)明的實(shí)施例被構(gòu)成以致于利用光或圖象傳感器22來(lái)識(shí)別前面道路的結(jié)構(gòu)。然而，作為這些實(shí)施例的替換例，例如，利用一個(gè)差分裝置GPS(D-GPS)可以識(shí)別前面道路的結(jié)構(gòu)，因?yàn)樵诮陙?lái)利用由差分裝置GPS獲得的滿意精確度能夠確定車輛的目前位置。
具體地說(shuō)，利用一個(gè)差分裝置GPS和在一個(gè)控制裝置48中設(shè)置的一個(gè)CDROM72中存儲(chǔ)的道路地形/形狀數(shù)據(jù)，在控制裝置48內(nèi)設(shè)置的一個(gè)車輛前方道路形狀形成電路(地形匹配電路)70根據(jù)從一個(gè)用于接受一個(gè)CPS的GPS天線74和一個(gè)用于接受具有一個(gè)來(lái)自一個(gè)基站的校正值的多路調(diào)制的FM信號(hào)的FM天線76輸出的信號(hào)，可以把目前的位置以令人滿意的精確度確定到從CDROM72中獲得的道路地形/形狀數(shù)據(jù)中，并且擴(kuò)展或延展在車輛前面道路的形狀以便利用擴(kuò)展的道路形狀代替在車輛前面道路的形狀，利用光或圖象傳感器22能夠識(shí)別該道路的形狀，由此控制每個(gè)頭燈的光分布。
雖然在此公開(kāi)的本發(fā)明的實(shí)施例構(gòu)成了一種優(yōu)選的形式，但是可以理解其它的形式也可以被適用。
權(quán)利要求
1一種用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，在該頭燈中工作性能是可變的，該裝置包括一個(gè)傳感器，用于檢測(cè)車輛運(yùn)行狀況；一個(gè)第一計(jì)算裝置，用于估算一個(gè)駕駛員的觀察位置，該觀察位置由所述車輛沿著一個(gè)前面道路在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔之后達(dá)到的距離來(lái)確定；一個(gè)第二計(jì)算裝置，用于估算由所述車輛的一個(gè)行駛方向和所述駕駛員觀察位置的方向所形成的一個(gè)偏差角和頭燈的最大亮-暗界限之中的至少一個(gè)；控制裝置，用于根據(jù)由所述第一和第二計(jì)算裝置計(jì)算的結(jié)果來(lái)控制由所述頭燈的光線定向/擴(kuò)散和所述頭燈的最大亮-暗界限所構(gòu)成的光分布；所述控制裝置包括控制燈選擇裝置，用于根據(jù)第一計(jì)算裝置的結(jié)果選擇一個(gè)強(qiáng)光頭燈或一個(gè)弱光頭燈。
2根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)光或圖象傳感器，用于檢測(cè)所述車輛的一個(gè)前面道路和作為一個(gè)代表前面道路的結(jié)構(gòu)的信息源。
3根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制一個(gè)車頭燈光分布的裝置，其中所述第二計(jì)算裝置計(jì)算在一個(gè)車輛的行駛方向和所述車輛的駕駛員的觀察位置的方向之間形成的所述偏差角，并且根據(jù)所述駕駛員的觀察位置和所述偏差角來(lái)計(jì)算所述的頭燈的光分布。
4根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)差分裝置GPS，用于檢測(cè)所述車輛的一個(gè)前面道路和作為一個(gè)代表前面道路的結(jié)構(gòu)的信息源。
5根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，其中所述第二計(jì)算裝置計(jì)算在一個(gè)車輛的行駛方向和所述車輛的駕駛員的觀察位置的方向之間形成的所述偏差角，并且根據(jù)以代表由差分裝置GPS供給的前面道路結(jié)構(gòu)的信息源為基礎(chǔ)的所述駕駛員的觀察位置和所述偏差角來(lái)計(jì)算所述的頭燈的光分布。
6根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，其中所述控制燈選擇裝置當(dāng)所述駕駛員的觀察位置超過(guò)預(yù)定值時(shí)選擇強(qiáng)光頭燈。
7根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，其中當(dāng)控制燈選擇裝置選擇弱光頭燈時(shí)，所述第二計(jì)算裝置根據(jù)所述駕駛員的觀察位置進(jìn)一步計(jì)算最大亮-暗界限。
8一種用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，在該頭燈中工作性能是可變的，該裝置包括一個(gè)傳感器，用于檢測(cè)車輛運(yùn)行狀況；一個(gè)第一計(jì)算裝置，用于估算一個(gè)駕駛員的觀察位置，該觀察位置由所述車輛沿著一個(gè)前面道路在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔之后達(dá)到的距離來(lái)確定，所述估算的時(shí)間用于估算關(guān)于駕駛員的能力，該駕駛能力由駕駛技能的等級(jí)來(lái)確定；一個(gè)第二計(jì)算裝置，用于估算由所述車輛的一個(gè)行駛方向和所述駕駛員觀察位置的方向所形成的一個(gè)偏差角和頭燈的最大亮-暗界限之中的至少一個(gè)；控制裝置，用于根據(jù)由所述第一和第二計(jì)算裝置計(jì)算的結(jié)果來(lái)控制由所述頭燈的光線定向/擴(kuò)散和所述頭燈的最大亮-暗界限所構(gòu)成的光分布；所述控制裝置包括控制燈選擇裝置，用于根據(jù)第一計(jì)算裝置的結(jié)果選擇一個(gè)強(qiáng)光頭燈或一個(gè)弱光頭燈。
9根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)光或圖象傳感器，用于檢測(cè)所述車輛的一個(gè)前面道路和作為一個(gè)代表前面道路的結(jié)構(gòu)的信息源。
10根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，其中所述第二計(jì)算裝置計(jì)算在一個(gè)車輛的行駛方向和所述車輛的駕駛員的觀察位置的方向之間形成的所述偏差角，并且根據(jù)所述駕駛員的觀察位置和所述偏差角來(lái)計(jì)算所述的頭燈的光分布。
11根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，其中所述控制燈選擇裝置當(dāng)所述駕駛員的觀察位置超過(guò)預(yù)定值時(shí)選擇強(qiáng)光頭燈。
12根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，其中當(dāng)控制燈選擇裝置選擇弱光頭燈時(shí)，所述第二計(jì)算裝置根據(jù)所述駕駛員的觀察位置進(jìn)一步計(jì)算最大亮-暗界限。
13一種用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，在該頭燈中工作性能是可變的，該裝置包括一個(gè)傳感器，用于檢測(cè)車輛運(yùn)行狀況；一個(gè)第一計(jì)算裝置，用于估算一個(gè)駕駛員的觀察位置，該觀察位置由所述車輛沿著一個(gè)前面道路在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔之后達(dá)到的距離來(lái)確定；一個(gè)第二計(jì)算裝置，用于估算由所述車輛的一個(gè)行駛方向和所述駕駛員觀察位置的方向所形成的并且根據(jù)前面道路的結(jié)構(gòu)在駕駛員的視野之內(nèi)被修正的一個(gè)偏差角；控制裝置，用于根據(jù)由所述第一和第二計(jì)算裝置計(jì)算的結(jié)果來(lái)控制由所述頭燈的光線定向/擴(kuò)散和所述頭燈的最大亮-暗界限所構(gòu)成的光分布；所述控制裝置包括控制燈選擇裝置，用于根據(jù)第一計(jì)算裝置的結(jié)果選擇一個(gè)強(qiáng)光頭燈或一個(gè)弱光頭燈。
14根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)光或圖象傳感器，用于檢測(cè)所述車輛的一個(gè)前面道路和作為一個(gè)代表前面道路的結(jié)構(gòu)的信息源。
15根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，其中所述第二計(jì)算裝置計(jì)算在一個(gè)車輛的行駛方向和所述車輛的駕駛員的觀察位置的方向之間形成的所述偏差角，并且根據(jù)所述駕駛員的觀察位置和所述偏差角來(lái)計(jì)算所述的頭燈的光分布。
16根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，進(jìn)一步包括一個(gè)差分裝置GPS，用于檢測(cè)所述車輛的一個(gè)前面道路和作為一個(gè)代表前面道路的結(jié)構(gòu)的信息源。
17根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，其中所述第二計(jì)算裝置計(jì)算在一個(gè)車輛的行駛方向和所述車輛的駕駛員的觀察位置的方向之間形成的所述偏差角，并且根據(jù)以代表由差分裝置GPS供給的前面道路結(jié)構(gòu)的信息源為基礎(chǔ)的所述駕駛員的觀察位置和所述偏差角來(lái)計(jì)算所述的頭燈的光分布。
18根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，其中所述控制燈選擇裝置當(dāng)所述駕駛員的觀察位置超過(guò)預(yù)定值時(shí)選擇強(qiáng)光頭燈。
19根據(jù)權(quán)利要求13所述的用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，其中所述駕駛員的視野是根據(jù)與位于道路的平面內(nèi)的兩條外線相對(duì)應(yīng)的角和駕駛員所在位置的道路方位角來(lái)確定的，所述的這些角是由代表前面道路結(jié)構(gòu)的信息源提供的。
20一種用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，在該頭燈中工作性能是可變的，該裝置包括一個(gè)傳感器，用于檢測(cè)車輛運(yùn)行狀況；一個(gè)第一計(jì)算裝置，用于估算一個(gè)駕駛員的觀察位置，該觀察位置由所述車輛沿著一個(gè)前面道路在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔之后達(dá)到的距離來(lái)確定；一個(gè)第二計(jì)算裝置，用于估算由所述車輛的一個(gè)行駛方向和所述駕駛員觀察位置的方向所形成的并且根據(jù)前面道路的結(jié)構(gòu)在駕駛員的視野之內(nèi)被修正的一個(gè)偏差角；控制裝置，用于根據(jù)由所述第一和第二計(jì)算裝置計(jì)算的結(jié)果來(lái)控制所述頭燈的光線定向和光線擴(kuò)散所構(gòu)成的強(qiáng)光頭燈的光分布，和用于根據(jù)計(jì)算一個(gè)駕駛員觀察位置的預(yù)定值來(lái)控制由所述頭燈的光線定向和光線擴(kuò)散所構(gòu)成的弱光頭燈的光分布；
21一種用于控制一個(gè)車輛頭燈光分布的裝置，在該頭燈中工作性能是可變的，該裝置包括一個(gè)傳感器，用于檢測(cè)車輛運(yùn)行狀況；一個(gè)第一計(jì)算裝置，用于估算一個(gè)駕駛員的觀察位置，該觀察位置由所述車輛沿著一個(gè)前面道路在一個(gè)預(yù)定的時(shí)間間隔之后達(dá)到的距離來(lái)確定，所述估算的時(shí)間用于估算關(guān)于駕駛操作特性；一個(gè)第二計(jì)算裝置，用于估算由所述車輛的一個(gè)行駛方向和所述駕駛員觀察位置的方向所形成的一個(gè)偏差角和頭燈的最大亮-暗界限之中的至少一個(gè)；控制裝置，用于根據(jù)由所述第一和第二計(jì)算裝置計(jì)算的結(jié)果來(lái)控制由所述頭燈的光線定向/擴(kuò)散和所述頭燈的最大亮-暗界限所構(gòu)成的光分布；所述控制裝置包括控制燈選擇裝置，用于根據(jù)第一計(jì)算裝置的結(jié)果選擇一個(gè)強(qiáng)光頭燈或一個(gè)弱光頭燈。
全文摘要
一種控制車輛頭燈光分布的裝置，具有第一和第二計(jì)算裝置，分別估算駕駛員觀察位置及其與行駛方向偏差角；控制裝置，控制由光線定向、擴(kuò)散和最大亮-暗界限構(gòu)成的光分布；控制裝置包括燈選擇裝置，以按第一計(jì)算裝置的結(jié)果選擇強(qiáng)光或弱光燈。駕駛員觀察位置由沿道路在估算時(shí)間后車輛達(dá)到的距離確定，估算時(shí)間用于估算駕駛員能力，駕駛員能力由駕駛技能等級(jí)確定；第二計(jì)算裝置估算的偏差角依據(jù)道路結(jié)構(gòu)在駕駛員視野之內(nèi)被修正。
文檔編號(hào)F21S8/12GK1153116SQ9612245
公開(kāi)日1997年7月2日 申請(qǐng)日期1996年9月7日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月7日
發(fā)明者森孝和, 中村隆司 申請(qǐng)人:豐田自動(dòng)車株式會(huì)社