用于控制车辆头灯光分布的装置 本发明涉及一种用于控制车辆头灯光分布的装置，特别是涉及一种用于控制当车辆正在行驶时照亮车辆的前方的头灯光分布的装置。
到目前为止，车辆已经设置有头灯以便在夜间或类似情况期间改进一个架驶员前方的能见度。通常，头灯被连接到该车辆的前端和两侧并且照亮一个相对宽的范围。然而，由于头灯被固定，所以当车辆处的行驶状态，例如该车辆被转弯时，可能有这样的情况存在，即驾驶员在视觉上连续地观看头灯的一个照亮区域之外的黑暗部分，以致于在行驶期间需要驾驶员观看的部分不能明亮地被照亮。
为了改进驾驶员的能见度，在日本专利申请待公开号NO.6(1994)-72234中已经公开了一种用于控制车辆头灯光分布的装置，该装置作为一个说明性的例。这个装置包括一个车辆速度传感器、头灯，在该头灯中由光线定向和光线扩散构成的光分布是可变的、一个计算装置和一个控制装置。计算装置计算一个驾驶员的观察位置，该观察位置由所述车辆沿着一个前面道路在一个预定的时间间隔之后达到的距离来确定，和计算由所述车辆地一个行驶方向和所述架驶员观察位置的方向所形成一个偏差角。控制装置根据由所述计算装置计算的结果来控制由所述头灯的光线定向和光线扩散所构成的光分布。因此，头灯把光提供到与由架驶员的视觉上待观察的位置一致的位置上，以致于在驾驶员正在驾驶时的能见度被保证。
本发明在用于控制头灯的光分布和根据驾驶咒的操作特性选择一个强光头灯或一个弱光头灯的车辆中提供一个改进的驾驶员能见度，并且特别提供一种接通一个强光头灯时改进的架驶员的能见度。
具体地说，一个控制装置，用于控制由光线定向、光线扩散和最大亮-暗界限所构成的光分布；所述控制装置进一步包括控制灯选择装置，该控制灯选择装置根据估算一个驾驶员的观察位置的第一计算装置的结果接通一个强光头灯，并且所述第一计算装置估算关于驾驶员的能力的一个驾驶员的观察位置，该驾驶能力由驾驶技能的等级确定。
特别地，一个第二计算装置估算由所这车辆的一个行驶方向和所述驾驶员观察位置的方向所形成的并且根据前面道路的结构在驾驶员的视野之内被修正的一个偏差角。
因此，在任何的驾驶员和任何的驾驶条件时本发明能够实现具有好的能见度的光分布。
因而，本发明的一个目的是提供一种用于根据估算一个驾驶员的观察位置的第一计算装置的结果来控制是否被选择一个强光头灯或一个弱光头灯的头灯的光分布的装置。
本发明的另一个目的是提供一种用于根据由驾驶技能的等级确定的驾驶能力的结果来控制头灯的光分布的装置。
本发明的另一个目的是提供一种用于根据驾驶员的操作特性来控制头灯的光分布的装置。
本发明的另一个目的是提供一种用于控制头灯的光分布、改进用于控制灯光分布的驾驶员的能见度和根据驾驶员的操作特性来选择一个强光头灯或一个弱光头灯的装置。
本发明的另一个目的是提供一种用于控制头灯的光分布、特别是当接通一个强光头灯时改进的驾驶员的能见度的装置。
本发明的另一个目的是提供一种用于控制头灯的光分布和根据前面道路的结构估算实际的驾驶员视野的装置，该装置在复杂的道路上是特别有效的。
本发明的上述和其它目的、特征和优点通过下面结合附图对最佳实施例的描述和附加的权利要求书将变得更明显。
下面参照附图来描述本发明。
图1一个是表示本发明的一个第一实施例的结构的原理图；
图2一个是表示本发明的一个第二实施例的结构的原理图；
图3一个是表示从一个车辆的对角前部分所看到的本实施例的车辆前部分的视图；
图4是一个描述一个控制装置的结构示意方框图；
图5是一个表示从一个车辆驾驶员座位的对角后部分所看到的车辆前部分的视图；
图6是一个说明一个头灯的示意图，根据本发明的用于控制头灯光分布的装置可应用到该头灯上；
图7是一个在图6中所示的头灯的原理视图；
图8是一个说明一个光或图象传感器的结构截面图；
图9是一个表示在一个头灯接通时的最大亮-暗界限图象示图；
图10是一个表示在一个头灯接通时一个车辆的侧面图；
图11是一个说明被用作为参照面的一个初始光分布图型的图象示图；
图12是一个说明对应左转弯的一个光分布图型的图象示图；
图13是一个说明对应右转弯的一个光分布图型的图象示图；
图14是一个从光或图象传感器输出的一个图象信号的图象示图；
图15是一个表示通过用一个图象处理装置处理在图14中所示的图象所获得的一个图象的示图；
图16是一个用于描述由一个实施例执行的驾驶能力确定程度的流程图；
图17A是一个用于描述由一个实施例执行的一个主程序的流程图；
图17B是一个用于描述由在图17A中所示的实施例执行的一个子程序的流程图；
图18A、18B和18C是用于描述由一个实施例执行的一个观察位置控制程序的流程图；
图19是一个用于描述由一个实施例执行的一个图象处理程序的流程图；
图20是一个表示在一个实施例中获得的观察位置和头灯的光分布的图象示图；
图21是一个说明具有一个低架驶能力的驾驶员的观察位置和头灯的光分布的图象示图；
图22是一个说明具有一个高驾驶能力的驾驶员的观察位置和头灯的光分布的图象示图；
图23A和23B是一个用于描述对在如一个S型或类似形状的弯曲的道路上头灯的光分布进行控制的流程图，该流程图由一种实施例来执行；
图24是一个用于描述对在如一个S型或类似形状这样的弯曲道路上头灯的光分布进行控制的子程序流程图，该流程图由一种实施例来执行；
图25是一个表示与如一个S型或类似形状这样的弯曲道路对应的观察位置和头灯的光分布图型的图象示图，观察位置和头灯的光分布图型在一个实施例中被获得；
图26是一个说明用于根据一个接收的D-GPS信号来控制每个头灯的光分布的装置的部分原理结构图的方框图。
下面将参照附图来详细描述本发明的一个实施例。下面的实施例示出了这样一个例子，在该例子中本发明被应用到一个用于控制设置在一个车辆前面的头灯的光发布的装置上。
如图3中所示，一个发动机罩12被设置在车辆10的一个前车体10A的上表面上。利用在一个仪表显示端部分上设置的铰接(未示出)使发动机罩12可悬挂地固定到一个车机身上。前车挡16被固定到前车体10A的前端部的横向延伸端上。分别成对设置在左侧和右侧(即，在横向延伸端上)上的头灯18和20被固定在前车挡16的上部和前车体10A的下部之间。在头灯18和20之中分别设置有强光头灯和弱光头灯。
此外，在发动机罩12的仪表显示端部的附近设置有一个挡风玻璃14。在挡风玻璃14的上方和车辆10的里面设置有一个车内反光镜15。包括一个用于摄取车辆的前方的夜间检测光系统的光或图象传感器22被安置在车内反光镜15的附近。
如在图4中所示，光或图象传感器22通过一个被用作为一个最大亮-暗界限/偏差角计算装置的图象处理装置23与一个被用作为一个观察位置计算装置和一个头灯强光/弱光确定装置的光分布控制电路49电连接。图象处理装置23和光分布控制电路49被设置在被用作为一个头灯光分布控制装置的控制装置48之中。最好是光或图象传感器22位于一个驾驶员的可见位置(所谓的“目光点”)的附近，以致于一个驾驶员能够准确地识别在车辆的前面的道路形状，并且光或图象传感器22所提供的位置最好与驾驶员可见的景物一致。
如在图5中所示，在车辆10之内设置有一个方向盘26。一个用于检测方向盘26的旋转角的转向角传感器68(见图4)附加到方向盘26的一个未图解说明的可旋转轴上。一个转向信号杆28被设置在方向盘26的未图解说明的可旋转轴的附近。
此外，一个速度表24被设置在一个仪表盘23之中。一个用于检测车辆10的行驶速度的车辆速度传感器66(见图4)被连接到一个速度表24的未图解说明的电缆上。(头灯)
如在图6中所示，一个头灯18的弱光头灯18A是一种聚光灯型的头灯并且具有一个凸透镜30、一个灯泡32和一个灯罩34。凸透镜30被固定在限定在灯罩34中的一个开口或孔内和灯泡32在通过一个灯座36被固定在其它孔内，以致于一个光发射点位于凸透镜30的光轴L(对应于凸透镜30的中心轴)上。一个在后面将被描述的可旋转光栅40被设置在灯罩34内并且位于凸透镜30和灯泡32之间。利用电动机41和42能够使可旋转光栅40旋转，电动机41和42被用作为响应由控制装置48(见图4)输出的控制信号沿着与凸透镜30的光轴L垂直的一个轴S旋转的致动器。在灯罩34的灯泡32侧上的一部分(对应于如在图6中所示的右侧)用作为一个具有一个椭圆反射表面的反光镜38。利用一个电动机(未示出)能够使反光镜38从一侧移动到另一侧(即，在由图7中箭头M所示的方向上)，该电动机用作为根据由控制装置48(见图4)输出的控制信号被旋转的致动器。此外，由灯泡32反射的并且已经由反光镜38反射的光被聚焦在可旋转光栅40的附近。因此，凸透镜30把位于可旋转光栅40附近的位置上的光传送到车辆10的前方(即，在由图6中箭头FR所示的方向上)，由反光镜38把灯泡32的光反射的聚焦在所说的位置上并且该位置用作为光反射点。由于头灯18的一个强光头灯18B和头灯20的一个强光头灯和一个弱光头灯分别与弱光头灯18A的结构类似，所以将省略对它们的说明。(头灯18的可旋转光栅40)
如在图7中所示，弱光头灯18A的可旋转光栅40具有一个第一不透光部件40A和一个第二不透光部件40B。根据由控制装置48(见图4)输出的控制信号通过旋转地驱动电动机41和42使第一不透光部件40A和第二不透光部件40B各自独立地沿着与凸透镜30的光轴L垂直的一个轴S旋转。第一不透光部件40A和第二不透光部件40B的每一个部件具有一个以一个凸轮型式形成的横截面结构。由于驾驶贺可见的区域在车辆10前方的左侧和右侧是不同的，所以可旋转光栅40的第一不透光部件40A在高度上与第二不透光部件40B是不同的。在车辆10的左前侧上，例如，驾驶员需要在视觉上准确的辨认出行人、道路信号，等等。另一方面，在车辆10的右前侧上，最好确定一个光照区域以便实现对迎面来车的防眩，同时考虑到确保驾驶员对行人、道路信号、等等的能见度。
由于用头灯20的弱光头灯的可旋转光栅的结构上与可旋转光栅40是类似的，所以省略了对它们的说明。此外，在头灯20的强光头灯中每有设置可旋转光栅40。(控制装置的结构)
在图4中所示的控制装置48的光分布控制电路49包括一个只读存储器(ROM)、一个随机存取存储器(RAM)、一个中心处理单元(CPU)、等等，并且进行一个观察位置和一个确定头灯是否为强光或弱光的计算。车辆速度传感器66和一个驾驶能力确定电路50与光分布控制电路49电连接。转向角传感器68和一个横向或侧向加速传感器71与驾驶能力确定电路50电连接。此外，光分布控制电路49也与图象处理装置23电连接。
车辆速度传感器66输出一个响应车辆10的一个车速V的信号。横向或侧向加速传感器71输出一个响应作用于车辆10上的横向加速度的信号。转向角传感器68输出一个响应方向盘26的旋转角和旋转方向的脉冲信号。此外，光分布控制电路49借助于一个电动机驱动电路64与电动机41和42连接以便驱动电动机41和42。
图象处理装置23用作为一个用于根据由光或图象传感器22和光分布控制电路49输入的信号对由光或图象传感器22摄取的一个图象进行图象处理的装置，由此产生一个平面图形和确定一个由当时车辆行驶方向和根据前方路面结构驾驶员可观察到视线的方向形成的偏差角φ。图象处理装置23根据由光分布控制电路49输入的一个图象处理指令信号开始图象处理并且当图象处理已经被完成时把已确定的偏差角φ输出给光分布控制电路49。
顺便说一下，道路的形状包括车辆行驶在其上面的道路形状，例如，与由一个中心线、路沿、等等形成的一个车道对应的一个道路的形状。(光或图象传感器22)
下面将简要说明车辆在夜间正在行驶时一个用于检测在由头灯18和20没有光照到的部分上的图象的光或图象传感器22的示意结构。
如在图8中所示，光或图象传感器22具有一个透镜102、一个光阴极104、一个微通道板106、一个屏栅极108和一个二维CCP传感器110。射入到透镜102上的光子被引志到光阴极104上，在该光阴极104上光子被转换成电子。这些电子通过微通道板106被放大并且被引导到屏栅极108上以便形成一个图象。在屏栅极108上的图象通过二维CCP传感器110被变换成一个图象信号，由该二维CCP传感器110输出被变换的图象信号。因此，利用光或图象传感器22能够输出在由头灯18和20没有照射到光的黑暗区域上的图象信号。
顺便说一下，作为一个例子，本实施例示出了在如上述的夜间行驶期间光或图象传感器22被用于检测在黑暗区域上的图象的情况。然而，一个用于把X射线或微粒子射线变换成一个可见图象和为了把暗的可见图象变换成一个明亮的可见图象而增强暗的可见图象的亮度的图象增强器管可以被用在一个二维CCP摄象机或类似装置的一个二维CCP传感器110中来形成一个光或图象传感器以便检测在黑暗区域上的一个图象。(最大亮-暗界限140和光分布图型)
在本实施例中，通过旋转可旋转光栅40的第一不透光部件40A和第二不透光部件40B来控制头灯18和20的最大亮-暗界限。
图9是一个车辆在夜间(见图10)正在行驶同时由头灯18和20照射路面时获得的最大亮-暗界限的图象视图。
利用可旋转光栅40来限制由头灯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旋转的条件下控制的一个最大亮-暗界限140和一个相交线142来表示在由头灯18照射的路面和没有照射的路面之间的分界线。一个在向上的方向(即，在由图9中的箭头B所示的方向)上延伸的区域Ad被防止光照，该区域是通过使这些最大亮-暗界限延伸而产生的。
在上下方向(即，在由图9中的箭头B所示的方向和在与箭头B相反的方向)中最大亮-暗界限140的移动与在一个明亮区域Ab的一个端上能够达到的光距有关，在该明亮区域上每个头灯18把光从车辆10照射到车辆10的前方。
因此，通过旋转可旋转光栅40的第一不透光部件40A和第二不透光部件40B能够任意地设置把光照射到道路表面上的区域。
下面将描述当头灯18和20根据道路的形状(线性和Z形)被移动时所获得的一个光分布图型Z。
在图11中所示的一个光分布图型Z表示在一个初始状态下的一个光分布图型Z，该光分布图型Z被用作为用于通过把在后面将描述的反光镜38和灯泡32从一侧移动到另一侧来改变光分布的参照物。例如，在图11中示出了一个具有5勒(lux)的光照强度的光分布图型Z。
图12示出了一个为了改变一个光分布的区域通过把反光镜38和灯泡32向左移动所获得的光分布图型Z。由斜线来表示光分布扩展的变化区域。
图13示出了一个为了改变一个光分布的区域通过把反光镜38和灯泡32向右移动所获得的光分布图型Z。由斜线来表示光分布扩展的变化区域。
在本实施例中，根据可旋转光栅40的第一和第二不透光部件40A和40B的旋转位置和反光镜38和灯泡32移动的相应位置所形成的光分布的状态差不多预先被分成多个形式。光分布的各个状态被称为分布图型Z。光分布图型Z能够与所需的光分布状态有关，该所需的光分布状态是通过存储可旋转光栅40的第一和第二不透光部件40A和40B的相应位置和反光镜38和灯泡32相应位置而得到的。(图象处理装置23)
下面将简要说明根据由光或图象传感器22输出的一个图象信号利用图象处理装置23来确定一个偏差角φ的方法。
本发明人已经进行了一个实验，该实验用于检测在车辆10正在行驶时由一个驾驶员待观察的一个位置。根据该实验，当车辆10以多个行驶速度(车辆速度V)沿着一个具有许多结构的前方道路(前进的路)的实验车道122行驶时，由驾驶员的视线(与由车辆10的行驶方向和视线的方向形成的一个角相对应)的方向和车辆速度V来确定在车辆10和由驾驶员待观察的位置之间的距离。根据该实验，本发明人能够获得这样的结果，即在不考虑前面道路的结构和车辆速度的情况下驾驶员能够观察到车辆10在一个预定的时间之后将达到的距离。因此，如果能够确定实验车道122的前方道路的结构和车辆速度，那么由驾驶员待观察的位置能够被确定。
在图14中示出了一个通过利用光或图象传感器22摄取车辆10行驶的实验车道122所产生的图象。实验车道122具有两个车道，这两个车道是对应的行驶交通车道，车辆10沿着该交通车道在相同的方向上行驶。一个线124被设置作为在对应的车道之间的分界线和路沿126被用作为在实验车道122和除了实验车道122外的部分之间的分界线。
在图象120中，在对应于与实验车道122平行和与车辆10的行驶方向一致的驶驾员的视线L(见图10)的高度和方向的一个位置上标出一个点D。该点D定义为图象120的参照点，图象120根据车辆10的方向而变化并且由光或图象传感器22来摄取。在图象120上通过点D的一个水平线被定义为一个线Hor，在车辆10正在稳定地行驶时该线Hor与地平线相对应。一个与线Hor成直角并且通过点D的直线被定义为Ver。当图象120经受由于车辆10的摇动或类似的情况所引起的图象处理时能够利用线Hor和Ver来校正图象120。
利用光或图象传感器22已经被摄取的图象120被输入入给图象处理装置23。根据相对于线124和路边126代表在图象120上的像素位置的许多图象数据，图象处理装置23在图象120上进行一个图象处理，由此形成一个图象130，如在实验车道122(见图15)的上方所看到的。利用图象130能够确定道路的形状。
如在图15中所示，以车辆10的当前速度V行驶时由驾驶员待观察的距离，如在下面的等式(1)中所表示的，与从以当前的车辆速度V行驶的车辆10的位置开始已经过一个预定的时间间隔之后的一个观察位置WH(在一个其半径为WH的圆的周边上)上的一个区段相对应。实验车道122示出了利用图象处理装置23确定的前方路面的结构。驾驶员一般地在视觉上观察与确定的前方道路的结构相对应的方向。在本实施例中，沿着实验车道122的结构而设置的线124的结构以简单的方式被确定为前方道路的结构。因此，由线124和半径WH相交的一个点能够被确定为一个驾驶员的观察位置。虽然利用线124来确定前方道路的结构，但是车辆在一个车道内沿着其行驶的一个位置(轨迹)可以被推测以便确定在该位置的前方道路的结构。
WH＝T·(10/36)·V …(1)
其中T：预定的时间间隔(单位：秒)
V：车辆速度(单位：米)
WH：观察距离(单位：米)
经过点P的一个直线对应于实际上与驾驶员根据前方道路的结构在视觉上观察的方向(对应于驾驶员的视线L1)相一致的方向。因此，在与车辆10的行驶方向一致的驾驶员的视线L(见图10)和与前方道路的结构相对应的视线L1之间形成的角变为一个编差角φ，该偏差角φ代表这样一个角，即在该角上驾驶员的视线的方向根据车辆10的行驶状态(车辆速度V)和前方道路的结构而变化。
当一个图象读出信号从控制装置48输入给图象处理装置23时，在图19中所示的一个用于计算偏差角φ的程序被执行。当该程度被执行时，程序步骤进入到S300，在该步骤上读出在车辆10前面的图象的图示图象120(见图14)，该图象120利用光或图象传感器22已经被摄取。
当图象120的读出被完成时，程序步骤进入到S302，在该步骤上根据相对于线124和路边126代表在图象120上的像素位置的许多图象数据图象处理装置23的图象120上进行一个图象处理，由此图象120被转换成与一个平面图对应的图象130，如从实验车道122的上方所看到的(见图15)。
当图象120转换成图象130被结束时，观察位置WH被读出(S304和S306)，该观察位置WH由上面所述的等式(1)已经被确定并且与从车辆10的位置开始的预定时间之后车辆10以当前的车辆速度V达到的距离相对应。
在下面的步骤S308中，驾驶员的视线L1被确定在图象130上。也就是：例如，利用作为径向射线的已读出的观察距离WH来确定中心线124和径向射线WH相交的点P，该点P能够在已转换的图象130上确定前面道路的结构，由此获得驾驶员的观察位置(与点P的坐标相对应)。经过点P和车辆10的直线变为在实际上与驾驶员根据前面道路的结构在视觉上观测的方向一致的一条直线。
当视线L1的计算被完成时，在步骤S310中偏差角φ被确定。也就是：在与车辆10的行驶方向一致的视线L和与前面道路的结构相对应的视线L1之间形成的角变为一个在驾驶员的视线的方向中的偏差角φ该角根据前面道路的结构随着车辆10行台的方向而变化。顺便说一下，驾驶员的视线把车辆10的行驶状态(车辆速度V)考虑在内，如在等式(1)中所表示的。
在下面的步骤S312中，已确定的偏差角φ被输出给控制装置48以便结束该程序。
因此，由于与利用光或图象传感器已摄取的和在视觉上由驾驶员观察的图象一致的图象被转换成平面图象以便识别前面道路的结构，所以与由车辆10的行驶方向和驾驶员视线的方向形成的角相对应的偏并角φ能够基于根据前面道路结构的驾驶员的观察距离容易地被确定。
在本实施例中，一种模糊理论可以被用于计算一个被控制的变量，该变量用于控制头灯18和20的光分布。
下面将描述本实施例的操作。
首先结合图16来描述一个驾驶能力确定程序。
在图16中所示的驾驶能力确定程序在每个预定的时间间隔被执行。当每个时刻执行该程序时，在步骤S100(此后称“S100”并且其他步骤是同样的)中从转向角传感器68和横向或侧向加速传感器71中分别地读出目前的转向角θ和目前的横向加速度Gr。读出的转向角θ和的横向速度Gr被存储在一个RAM中。
在S102中，通过从转向角θ的目前值减去转向角θ的先前值(预定被存储在RAM中的)来计算一个转向角的变量速度Δθ。同时也判断或确定转向角的变量速度的绝对值大于一个阈值A的情况是否在相对频繁的时间间隔中被产生(例如，在一个预定的时间间隔中发生这种情况的次数大于一个阈值A)。假设这一次该情况没有被相对频繁地产生，判断的结果被发现是NO并且程度步骤进入到S104。
在S104中，通过从横向加速度Gr的目前值减去横向加速度的先前值(预先被存储在RAM中的)来计算一个横向加速度的变量速度ΔGr。同时也判断或确定横向加速度的变量速度ΔGr的绝对值大于一个阈值B的情况是否在相对频繁的时间间隔中被产生(例如，在一个预定的时间间隔中发生这种情况的次数大于一个阈值)。假设这一次该情况没有被相对频繁的产生，判断的结果被发现是NO并且程序步骤进入到S106。
在S106中，一个驾驶能够确定特征位(FLAG DT)变为高电平(H)。这样目前程序的执行只被完成一次。也就是：这次驾驶能力被判断是高电平。因此，驾驶能力确定特征位变为高电平。
另一方面，当转向角的变量速度的绝对值大于一个阈值A的情况在频繁的时间间隔中产生时，在S102中判断的结果被发现是YES并且程序步骤进入到S108。当横向加速度的变量速度ΔGr的绝对值大于一个阈值B的情况在相对频繁的时间间隔中产生时，在S104中判断的结果被发现是YES并且既然是这样程序步骤进入到S108。
在S108中，一个驾驶能力确定特征位变为低电平(L)。这样目前程序的执行只被完成一次，也就是：这次驾驶能力被判断是L电平。因此，驾驶能力确定特征位变为L电平。
下面将结合图17A、17B、18A和18B来描述用于控制头灯18和20的光分布的控制程序。
当一个驾驶员首先接通一个与车辆连接的未示出的光开关以便头亮头灯18和20时，在图17A和17B中所示的一个控制主程序在每个预定的时间间隔内被执行。
当目前的主控制程序被执行时，在S150中判断是否存在一个迎面而来的车辆和一个向前行驶的车辆和判断是否一个弱光头灯开关信号(H「Lo」信号)被输入或存在。在S150中如果判断出存在弱光头灯开关信号，那么程序步骤进入到S152，在S152中判断是否一个头灯转换特征位(FLAG H)是低电平(Lo)。
如果在S152中回答被发现是NO，那么程序步骤进入到S154，在S154中强光头灯被判断。在S156中，强光头灯被返回到中间位置，并且平均来说一下次的控制将更快地出现和在手动操作的情况下驾驶员作好点亮的准备。接着，在S158中头灯光转换特征位(FLAG H)被变为低电平(Lo)。
当头灯光转换特征位(FLAG H)变为低电平(Lo)时，另一个子程序被执行。如在图17B中所示的一个例子，在S160中一个偏差角φ被读出并且在S162中用于一个弱光的偏差角被控制。此后，在S164中从一个最大亮-暗界限角图中读出一个用于弱光头灯的最大亮-暗界限值。接着，在S166中控制用于弱光头灯的最大亮-暗界限值并且该程序步骤被结束。
在这种情况下，从一个观察点来计算偏差角φ和根据在迎面而来的车辆和向前行驶的车辆的位置上或类似的位置上的其他信号来控制每个最大亮-暗界限(见日本专利申请待公开号NO.6(1994)-267304，它作为公开的现有技术)。
另一方面，当在S150中如果判断如不存在弱光头灯开关信号(H「Lo」信号)时，也就是：当迎面而来的车辆和向前行驶的车辆没有正在行驶时或在即使迎面而来的车辆和向前行驶的车辆正在行驶而没有眩光照射给对方驾驶员时，在S170中执行用于在每个头灯的强光和弱光之间的进行自动转换的观察距离控制(WH控制)。
根据如在图18A和18B中所示的观察距离控制，在S200中判断是否驾驶能力确定特征位(FLAG DT)是高电平。如果在S200中回答被发现是YES，那么程序步骤进入到S202，在S202中执行用于一个具有高驾驶能力的驾驶员的程序。在车辆速度V已经被读出之后，程序步骤进入到S204，在S204中一个用于具有高驾驶能力的驾驶员的观察距离WH被计算并且计算出的观察距离WH被输出给图象处理装置23。在这种情况下，利用预定的时间间隔T只要例如5秒从等式(1)中来计算获得观察距离。
在下面的S206中判断是否被计算的观察距离超过100mm。如果在S206中回答被发现是YES，那么程序步骤进入到S208。在S208中读出利用图象处理装置23计算出的偏差φ然后程序步骤进入到S210。在S210中一个光分布的控制变量被计算并且根据被计算的光分布控制变量使用于强光头灯的反光镜38旋转，由此对用于强光的一个偏差角进行控制。
此后，在S212中强光头灯被接通和头灯光转换特征位(FLAG H)变为高电平(H)。
同时，在S250到S256(与S160到S166一样)中弱光头灯的光分布被控制。更准确地说，用于弱光头灯的观察距离WH被设置到80m以便控制偏差角φ并且每个最大亮-暗界限被控制到一个恒定值。
因此，由于在图20中所示的一个强光头灯分布图型Z1被改变为一个弱光头灯光分布图型Z2，所以当强光关闭时能够保证每个头灯的连续性。
另一方面，当在S206中判断出被计算的观察距离WH没有超过100m，程序步骤进入到S216。在S216中判断是否被计算的观察距离WH小于80m。如果在S216中回答被发现是NO，那么在S218中强光头灯被关断。在S220中，强光头灯被返回到中间位置，并且平衡来说下一次的控制将更快地出现和在手动操作的情况下驾驶员作好点亮的准备。接着，在S222中头灯光转换特征位(FLAG H)被变为低电平(Lo)和该程序被完成。
如果在S200中判断出驾驶能力确定特征位(FLAG DT)不是高电平(H)，那么执行一个用于具有一个低驾驶能力的驾驶员的程序。在这种情况下，在等式(1)中预定的时间间隔T被设置到一个短的时间间隔，例如2秒，并且观察距离WH被设置成比用于具有高驾驶能力的驾驶员的观察距离WH更短。
结果，在图21中所示的用于具有低驾驶能力的驾驶员的一个观察距离WH和一个头灯光分布图型Z和在图22中所示的用于具有高驾驶能力的驾驶员的一个观察距离WH和一个头灯光分布图型Z分别地变化。此外，在车辆行驶期间根据驾驶员的驾驶能力能够把光可靠地照射到由驾驶员待观察的位置上。
下面将结合图32A、23B、24和25来描述在一个弯曲的道路上对头灯的光分布的控制，例如在一个S型曲线或类似的曲线的道路上。
当车辆移动接近到象S型曲线或类似的曲线这样的弯曲道路时，一个在图23A和23B中所示的控制主程序被执行。
当该控制程序被执行时，在S400中判断是否存在一个迎面而来的车辆和一个向前行驶的车辆和判断是否一个弱光头灯开关信号(H「Lo」信号)存在。如果在S400中回答被发现是YES，那么程序步骤进入到S402，在S402中读出一个弱光偏差角φ。在S404中该弱光偏差角φ被控制。在迎面而来的车辆存在的情况下，根据另外的流程图来控制最大亮-暗界限。
接着，程序步骤进入到S406，在S406中一个强光头灯被关断。在S408中，强光头灯被返回到中间位置，并且平均来说下一次的控制将更快地出现和在手动操作的情况下驾驶员作好点亮的准备。接着，一个头灯光转换特征位(FLAG H)被变为低电平(Lo)。
另一方面，当在S400中回答被发现是NO时，也就是：当迎面而来的车辆和向前行驶的车辆没有正在行驶时或在即使迎面而来的车辆和向前行驶的车辆正在行驶而没有眩光照射给对方驾驶员时，程序步骤进入到S412，在S412中读出一个车辆速度V。此后，在S414中一个用于具有高驾驶能力的驾驶员的观察距离WH被计算并且计算出的观察距离WH被输出给图象处理装置23。根据该控制程序，如果车辆速度V超过72Km/h，那么一个强光头灯被自动地接通来点亮前面100m或更长距离的行驶道路。
接着，在S416中判断是否被计算的观察距离WH超过100m。如果在S416中回答被发现是YES，那么程序步骤进入到S418。S418中读出利用图象处理装置23计算出的偏差角φW，然后程序步骤进入到S420。在S420中，相对于位于如图25中所示的一个道路122(行驶或驾驶车道)的平面内的两个最外线126的角φrHR和φrHL被读出并且程序步骤进入到S422。
在一般的道路的情况下，例如，位于道路122的平面内的两个最外线126被设置为包括两个车辆平面在内的两个最外线，而在一个超高速公路的情况下，它们被设置为在一侧车辆平面上的两个最外线。
程序步骤进入到S422。当在S450中首先判断是否偏差角φW位于由φrHR和φrHL表示的面内之外时，也就是，K＝(φW-φrHR)×(φW-φrHL)，如由一个在图24中所示的流程图所表示的，在S452中在一个观察点Wh附近的一个道路方向角或方位角β被计算。接着，在S454中判断是否道路方位β大于0。如果在S454中判断道路方位角β大于0(右曲线)，那么程序步骤进入到S456，在S456中角φrHR被选择为一个强光控制角，如在图25中所示。
另一方面，当在S454中判断道路方位角β不大于0(左曲线)，那么程序步骤进入到S458，在S458中角φrHL被选择为一个强光控制角。
当在S450中判断出偏差角φW位于角φrHR和φrHL之内时，也就是，虽然没有示出，但是K不是大于或等于0，在S460中偏差角φW被选择为一个强光控制角。
在图23A中所示的S424中，根据在S422中选择的强光控制角来计算一个光分布的控制变量并且根据被计算出的光分布的控制变量使用于强光头灯的反光镜38旋转，以便控制一个强光偏差角。此后，在S426中强光被接通和头灯光转换特征位(FLAG H)被变为高电平(Hi)。
在S430中，读出一个偏差角φ80m和用于弱光头灯的观察距离WH被设置到80m。在S432中，执行对弱光头灯的光分布的控制以便点亮在80m前的一个点(在该点上形成一个在图25中所示的弱光头灯光分布图型Z)。当偏差角φ80m在相对于位于道路122的平面内的两个最外线126的角之外时，执行与用于强光头灯的控制相同的控制。
另一方面，当在S416中判断出被计算的观察距离WH没有超过100m，程序步骤进入到S434。在S434中判断是否被计算的观察距离WH已变为小于80m。如果在S434中回答被发现是YES，那么在S402到S410中强光被关闭而弱光首先被转换到观察距离WH控制。由于在这时弱光被到WH＝80m，所以能够保证光分布的连续性。
此外，当观察距离WH分布在从100m到80m的范围内时，在一个滞后区域中连续地进行强光角控制同时当接通强光时保持强光导通。当弱光被关闭时，弱光角控制被连续地进行同时弱光继续照明。
因此，由于强光头灯光分布图型Z被控制到由在图25中所示的一个实线表示的位置而不是被控制到由一个点画线表示的位置，所以即使在S型曲线或类似曲线的道路122的情况下根据前面道路结构的一具满意的光分布能够被保证并因此能够获得令人满意的夜间能见度。由于它能够照亮弯曲道路的路肩部，所以前面道路的结构能够很好地被识别。
利用上述特殊的实施例已经详细的描述了本发明。然而，本发明不受这些实施例的限制。在如此提出的本发明的精神和保护范围之内能够适用其它各种各样实施例，这对于本领域里的普通技术人员来说是显而易见的。
本发明的实施例被构成以致于利用光或图象传感器22来识别前面道路的结构。然而，作为这些实施例的替换例，例如，利用一个差分装置GPS(D-GPS)可以识别前面道路的结构，因为在近年来利用由差分装置GPS获得的满意精确度能够确定车辆的目前位置。
具体地说，利用一个差分装置GPS和在一个控制装置48中设置的一个CDROM72中存储的道路地形/形状数据，在控制装置48内设置的一个车辆前方道路形状形成电路(地形匹配电路)70根据从一个用于接受一个CPS的GPS天线74和一个用于接受具有一个来自一个基站的校正值的多路调制的FM信号的FM天线76输出的信号，可以把目前的位置以令人满意的精确度确定到从CDROM72中获得的道路地形/形状数据中，并且扩展或延展在车辆前面道路的形状以便利用扩展的道路形状代替在车辆前面道路的形状，利用光或图象传感器22能够识别该道路的形状，由此控制每个头灯的光分布。
虽然在此公开的本发明的实施例构成了一种优选的形式，但是可以理解其它的形式也可以被适用。