CN101559734A - 车辆用前照灯装置以及车辆用前照灯装置的控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种车辆用前照灯装置，即使在远光照射中也能够进行不给对面的车辆、在前面行驶的车辆以及行人等带来眩光的照射控制，在远光照射情况下能够充分提高驾驶员的识认能力，并且结构简单。车辆用前照灯装置具有远光照射用光源以及对该光源进行照射控制的控制机构。控制机构进行照射控制，当将光源照射的远光照射区域(42)的至少一部分分割为上下方向的多个区段时，以对于多个区段中的一部分，在下侧区段形成多个在左右方向有规定区域宽度的第1区域(42a)而在上侧区段形成左右方向区域宽度比第1区域(42a)宽的第2区域(42b)。

Description

车辆用前照灯装置以及车辆用前照灯装置的控制方法
技术领域
本发明涉及车辆用前照灯装置以及车辆用前照灯装置的控制方法，特别是采用远光照射用光源的照射控制方法。
背景技术
一般情况下，车辆用前照灯装置均具有照射行驶光线时使用的远光照射用光源和照射错车光线时使用的近光照射用光源。其中，远光要求在法律规定的亮度范围内尽可能地照亮远方。而另一方面，还必须考虑到不会给对面驶来的车、前面行驶的车或者行人等带来不舒服的晃眼(眩光)感觉。对此，近光形成有考虑到抑制眩光的配光图形，而远光由于要优先保证驾驶员的视野，因而形成了没有考虑到抑制眩光的配光图形。由此，在车辆用前照灯装置中具有切换近光模式和远光模式的切换开关。驾驶员通过根据有无对面车辆或者行人来选择哪一种光照模式，可以利用远光照射用光源和近光照射用光源，适当切换优先保证视野还是仅利用近光照射用光源来优先防止眩光。
另外，也有人提出了用一个灯具组件形成多个配光图形的车辆用前照灯装置的方案。例如专利文献1的车辆用照明装置具有配置成矩阵形状的多个半导体光源。由于多个半导体光源可以分别进行点亮控制，因而可形成多种类的部分区域。这样，通过分别控制必要的半导体光源就能形成所希望的配光图形，从而可在近光模式与远光模式之间切换。
专利文献1：特开2001-266620号公报。
本发明要解决的问题
然而，驾驶员点亮远光灯是因为感到夜间行驶等情况下仅利用近光照射无法获得足够的远方道路形状、有无障碍物、有无对面行驶的车辆或有无行人等信息，多数人至少点亮远光灯是为了获得多的信息。而另一方面，如上面所述的那样，还必须考虑到在点亮远光灯时不会给对面的车辆、在前面行驶的车辆，以及行人等带来眩光。所述以往的前照灯装置为了抑制眩光会将远光光源完全熄灭。在这种情况下由于暂时限制了远光功能，使得发明人认识到由于具有驾驶员希望保证足够视野的要求，所以还有改善的余地。另外，这一点也是很难在市区街道街道使用远光的原因。
此外，专利文献1的照明装置由于可以通过控制构成矩阵形状的多个半导体光源形成不同种类的配光图形，因而能够通过远光灯的点亮和熄灭来进行精细的照射控制。然而，专利文献1的照明装置为了形成得到希望的配光图形的部分区域，而必须对多个半导体光源分别进行控制，控制线的数量很多且控制复杂，并且，由于必须要有很多的半导体光源，也招致了部件成本增加，组装复杂的问题。
发明内容
本发明鉴于所述情况，其目的是提供一种能够即使在远光照射过程中也不给对面的车辆、前面行驶的车辆和行人等带来眩光的照射控制，并且，可以充分保证的远光照射视野的结构简单的车辆用前照灯装置。
解决所述问题的方式
为了解决所述问题，在本发明的方式中，其特征是它具有远光照射用光源和对所述光源进行照射控制的控制机构，所述控制机构进行所述光源的照射控制，当将所述光源照射的远光照射区域的至少一部分分割为上下方向的多个区段时，以对于所述多个区段的一部分，在下侧区段形成多个在左右方向有规定区域宽度的第1区域而在上侧区段形成左右方向区域宽度比所述第1区域宽的第2区域。
这里控制机构必须考虑进行照射控制的要点是，例如不会给对面驶来的车、前面行驶的车或者行人等带来眩光。在申请人重复试验的最后，得出的结论是，从远方接近的对面车辆、行人处于远光照射区域内的是水平线附近，即，远光照射区域的垂直方向下侧部分。同样，前面行驶的车辆所处的位置也是水平线附近。也就是说，通过将对面驶来的车辆、前面行驶的车辆或者行人等所处的可能性高的远光照射区域的下侧区段形成的多个第1区域分别进行熄灯控制，便能够精细且容易地进行眩光的抑制，而且，由于第1区域左右宽度很窄，不会过多地限制远光照射区域的宽度，因而能够保证足够的视野。此外，对面的车辆、前面行驶的车辆或者行人等位于远光照射的上区段部分的可能性较低，因而就没有必要进行频繁的亮灯及熄灯控制。由于远光照射区域上侧区段的第2区域比下侧区段的第1区域在左右方向上的区域宽度宽，因而区域的分割数可以做得比下侧区段少。这样可以使照射控制变得更容易。此外，还可以减少控制用于形成第2区域的光源的控制线数量，简化车辆用前照灯装置的结构。再有，还有助于减少部件数目。
另外，在所述方式中，所述控制机构也可以通过将所述远光照射区域与高空道路标识区域相对应的方式对所述光源进行照射控制。所谓高空道路标识区域是指在设定于车辆前方例如25米处的假想垂直屏幕上，比水平线更靠上方的道路标识等物体在行驶过程中被驾驶员很好地识认出来的区域。被认为是水平线上方大约2°～4°附近。通过让远光照射区域与高空道路标识区域相对应的方式进行照射控制，可以在夜间行驶时有效地对高空道路标识区域进行照明，从而可有利于提高夜间行驶时驾驶员的识认能力。
另外，在所述方式中，所述控制机构也可以在近光照射时将所述第2区域追加到该近光中进行照射。根据这种方式，通过将第2区域部分追加到比以往的近光更加模糊照射的假想垂直屏幕的上方部分，从而能够将对驾驶员来说具有很多有用信息的假想垂直屏幕上方部分照得很亮。在这种情况下，因熄灭第1区域就能够抑制给对面驶来的车辆、前面行驶的车辆或者行人等带来的眩光。此外，由于第2区域不需要进行对近光照射时保持亮灯那样的精细的照射控制，所以能够简化照射控制。再有，既可以让第2区域的照射在近光照射时自动进行照射，也可以通过驾驶员的操作仅第2区域进行照射。
另外，在所述方式中，所述光源可由分别形成所述第1区域和第2区域的多个单个光源构成，所述控制机构也可以分别控制所述单个光源，从而对所述远光照射区域进行照射控制。通过由单个光源分别构成第1区域及第2区域，形成电力供给线及信号线的量只需要满足第1区域和第2区域的数量的部分就可以，因而可以简化光源的结构，并且也使其控制简化。再有，形成第1区域和第2区域的光源既可以采用相同光量的，也可以采用各自专用光量的。在采用相同光量光源的情况下，由于第2区域比第1区域的左右宽度宽，因而能够保证有足够的亮度来识认假想垂直屏幕上的亮度发暗的标识等。此外，在多个第1区域中，通过例如仅利用位于中央附近的第1区域进行照射控制，便可以在高速公路行驶时将远方照亮，也就是说可以实现高速公路模式的照射控制。
为了解决所述问题，在本发明记载的方式中公开了一种对远光照射用光源进行照射控制的车辆用前照灯装置控制方法，其特征是将所述光源照射的远光照射区域的至少一部分分割为上下方向的多个区段，并且进行所述光源的照射控制，以对于所述多个区段的一部分，在下侧区段形成多个在左右方向有规定区域宽度的第1区域而在上侧区段形成左右方向区域宽度比所述第1区域宽的第2区域，并且，在所述远光照射区域中存在必须抑制照射的对象物的情况下，将对应于存在所述对象物位置的远光照射区域进行部分熄灯控制。
这里所称的必须抑制远光照射区域中照射的对象物是指例如感觉到眩光的对面车辆、前面行驶的车辆以及行人等。这样，对象物通过例如装载于车辆上的各种传感器进行检测，由控制机构识认出假想垂直屏幕上面的位置。然而，在本车与对象物的相对距离变化的情况下，假想垂直屏幕上面的对象物的位置也变化。控制机构要追踪该位置的变化对远光照射区域的一部分进行部分熄灯控制。这时，在远光照片区域中，对象物存在的可能性高的下侧区段形成多个左右宽度窄的第1区域。通过对该第1区域分别进行照射控制便能够对正好存在对象物的部分进行适当的熄灯控制，从而不产生眩光。一方面远光照射区域的上侧区段存在对象物的可能性低，因而抑制照射的必要性也低。而另一方面，由于远光照射区域的上侧区段存在道路标识等适合于驾驶员迅速识认的物体，因而通过简单的控制就会让光持续地照射。在此，通过在上侧区段形成左右宽度比第1区域宽的第2区域，使得远光照射区域的上侧区段左右方向划分的区域数量比下侧区段要少。其结果是可使控制对象物变少，简化了照射控制，并且，可对远方进行良好的照明。
另外，在所述方式中进行所述熄灯控制的情况下，也可以让提示存在所述对象物的影像在驾驶员看见并且所述熄灯后照射区域在应当照射的方向上重叠显示。在对存在对象物的部分进行熄灯控制的情况下，如果从驾驶员一侧看，就会看见只有该部分在明亮的照射中呈现出黑色剥落的黑洞。由于熄灯控制是因为存在希望抑制照射的对象物才进行的，因而可以报告存在什么样的物体。然而，在其很难识认出是哪种的情况下，就会成为驾驶员产生不安感觉的原因。因此，要让提示存在对象物的影像与驾驶员看见并且熄灯后的照射区域在应当照射的方向上重叠显示。其结果是不会给对象物带来眩光，不会产生在远光照射区域中形成不认识的部分，能够保证没有不协调感觉的前方视野。此外重叠的影像可以例如原封不动地使用识认对象物时获取的实际影像，也可以根据获取的实际影像生成行人或车辆的影像。另外还可以根据对象物的检测结果，从预先准备好的影像中进行选择并且重叠显示。此外重叠显示的影像并不需要与实际影像中的行人或车辆相对应，也可以是例如可引起驾驶员注意的标识或者字符。
发明的效果
根据本发明的车辆用前照灯装置及其控制方法，通过简单的结构就能够一方面考虑到不给对面车辆、前面行驶的车辆以及行人等带来眩光，另一方面又可通过远光照射充分保证驾驶员的视野。
附图说明
图1是本实施方式车辆用前照灯装置的结构概略图。
图2(a)-图2(c)是说明本实施方式车辆用前照灯装置光源组件的外观、光路配置以及形成于光路前端的前端照射出口形状的立体图。
图3(a)-图3(d)是说明行驶中驾驶员视线动态的说明图。
图4(a)-图4(d)是说明合成来自本实施方式车辆用前照灯装置光源组件的光的说明图。
图5(a)-图5(d)是说明合成来自本实施方式车辆用前照灯装置光源组件的光的另一说明图。
图6(a)-图6(d)是说明合成来自本实施方式车辆用前照灯装置光源组件的光的再一说明图。
图7是说明本发明实施方式车辆用前照灯装置的前照灯装置控制部结构和车辆侧面的车辆控制部结构的功能方框图。
图8是说明由本实施方式车辆用前照灯装置形成的照射区域投影的配光图形的图像的说明图。
图9(a)-图9(d)是说明由本实施方式车辆用前照灯装置在成为非照射的部分上重叠影像的说明图。
图10是说明本实施方式车辆用前照灯装置的另外结构的结构概略图。
图11是说明图10的车辆用前照灯装置采用的遮光部件的说明图。
符号说明
10-车辆用前照灯装置，12-灯体，14-透明罩，16-近光用灯具组件，18-远光用灯具组件，20-反射镜，22-灯泡，24-遮罩，26-投影透镜，27-光源组件，28b-前端照射出口，32-元件基板，34-散热片，38a、38b-第1区域，38c、38d-第2区域，50-车辆用前照灯装置，52-前照灯装置控制部，54-车辆，56-车辆控制部，58-电源电路，60-近光，62-远光，64-照相机，66-转向传感器，68-车速传感器，70-车高传感器，72-导航系统，74-车灯开关，PL-近光配光图形，PH-远光配光图形，76-对象物，78-高空显示器，80-影像。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明实施的方式(以下称为实施方式)进行说明。
本实施的车辆用前照灯装置具有远光照射用光源以及对该光源进行照射控制的控制机构。控制机构进行照射控制，当将光源照射的远光照射区域的至少一部分分割为上下方向的多个区段时，以对于多个区段的一部分，在下侧区段形成多个在左右方向有规定区域宽度的第1区域而在上侧区段形成左右方向区域宽度比所述第1区域宽的第2区域。
远光照射用光源可采用卤素灯、放电灯以及半导体发光元件等各种类型。此外控制机构也可以只进行光源的开、关控制，还可以在开、关控制的基础上增加光量控制。在远光照射区域的至少一部分分割为上下方向的多个区段时，控制机构对于多个区段的一部分在下侧区段形成左右方向具有规定区域宽度的第1区域。上下方向分割出的区段数可以是2个以上的任意段数。此外可以对远光照射区域宽度方向的整个区域在上下方向上进行分割，也可以将一部分进行分割。在将一部分进行分割的情况下，优选将远光照射区域的中央附近包含在分割区域中。对于规定的区域宽度，优选是在具有作为前照灯装置的照射区域意义的最小宽度以上。该最小宽度可以是把在车辆行驶的道路上与例如位于100米处的乘用车宽度大致相同的宽度作为能够照射到前方100米处设定的垂直屏幕上的宽度。
此外，控制机构在远光照射区域的上侧区段形成有比第1区域左右方向上的宽度更广的第2区域。控制机构必须考虑进行照射控制时的要点是例如不会给对面驶来的车、前面行驶的车或者行人等带来眩光，特别需要考虑的主要是在远光照射的时候。在申请人重复试验的最后，得出的结论是从远方接近的对面车辆或行人处于远光照射区域内的是水平线附近，即，远光照射区域的垂直方向下侧部分。同样，前面行驶的车辆所处的也是水平线附近。这时，左侧通行情况下驶来的对面车会因靠近本车而在假想的垂直屏幕上从垂直线与水平线的交叉点一侧沿着水平线向右侧位移，其位移的程度随着靠近本车而慢慢变大。也就是说，要考虑抑制眩光的远光照射区域在将该远光照射区域分割成上下方向的多个区段的情况下作为处于下侧区段区域。这样在存在对面驶来的车辆、前面行驶的车辆或者行人等可能性高的远光照射区域的下侧区段形成的多个第1区域，通过对其分别进行熄灯控制，就能够精细且容易地抑制相对本车进行相对移动的对面行驶的车、前面行驶的车或者行人产生眩光。此外，由于第1区域左右宽度窄，因而不需要将远光照射区域的宽度限制得超过限度。这样即便为了抑制眩光而实施了熄灯控制，也能够保证有足够宽的远光照射区域，从而确保驾驶员的视野。
此外，远光照射的上区段部分照到对面的车辆、前面行驶的车辆或者行人等的可能性低，因而进行频繁的亮灯及熄灯控制的必要性小。这样控制机构便会在远光照射区域的上侧区段形成比第1区域左右方向上的区域宽度更广的第2区域。在这种情况下，由于可将远光照射区域的上侧区段区域分割数比下侧区段少，因而可以使照射控制变得更容易。另外还可以减少控制用于形成第2区域的光源的控制线数量，简化车辆用前照灯装置的结构。进一步，还有助于减少部件数目。
图1是本实施方式的车辆用前照灯装置10的结构概念图。如图1所示，车辆用前照灯装置10由灯体12和透明罩14形成大致密闭的空间，在内部配置一个近光用灯具组件16和多个远光用灯具组件18a、18b、18c。此外由于远光用灯具组件18a、18b、18c的基本结构是大致相同的，在不需要对每个进行特别区分的情况或者指明是多个等的情况等也会有记为远光用灯具组件18的情况。本实施方式的情况下，作为一例示出了配置有3个远光用灯具组件18的例子。这里是以车辆行驶的道路上包含设定于前方例如25m位置的垂直线V和水平线H的假想垂直屏幕来考虑的。近光用灯具组件16或远光用灯具组件18形成的照射区域在该假想垂直屏幕上降配光图形进行投影。此外由近光用灯具组件16或远光用灯具组件18形成的具体配光图形将在以后描述。
近光用灯具组件16具有以旋转抛物面等为基准形成的反射镜20，也就是所谓的抛物面型灯具组件。在图1的情况下，近光用灯具组件16配置在比远光用灯具组件18更靠车辆的外侧。做为前照灯的光源，可以使用例如白炽灯泡、卤素灯、放电灯泡、LED、氖管、激光光源等。本实施方式中示出了作为一个例子的卤素灯结构的灯泡22。灯泡22与形成于反射镜20大致中央位置的开口部相吻合而固定，并且由灯体12支承。此外，近光用灯具组件16也可以具有光轴调整机构(图中省略)，可以根据车辆的姿态来进行光轴的调整。在灯泡22的前方配置着遮罩24。遮罩24具有切断从灯泡22朝着前方直射光的功能，从而成为了排除给对面驶来的车辆、前面行驶的车辆或者行人等带来不舒服的晃眼(眩光)感觉的原因。遮罩24可以采用例如托架等支承部件固定在反射镜20上。另外不配置遮罩24，也可代之以在灯泡22的前端部施行表面处理，形成面罩，而使其具有与遮罩24相同的功能。
再有，在用近光用灯具组件16的情况下，还设置有限定配光上限的明确的明暗界线，即是所谓的截止线。该截止线的意思是从该截止线往下方是明亮的，从该截止线往上方是暗的，它是两者的边界线。截止线具有例如是由在车辆宽度方向右侧比横切光轴的水平线更靠下侧的水平延伸的右侧部分、在车辆宽度方向左侧比右侧部分稍稍处于上方位置在水平延伸的左侧部分通过朝左上方倾斜的中央部分连接而形成的形状。此外，中央部分的倾斜角度例如为45°。在是图1中所示的抛物面型灯具组件的情况下，可将形成截止线的遮罩内置于灯光22内部。另外，在光源的前面具有凸透镜的被称为投射型灯具组件的情况下，在反射镜与凸透镜之间配置有形成截止线用的遮罩，将遮罩前端的形状投影到假想垂直屏幕上。
本实施方式的情况下，比近光用灯具组件16更靠车辆的内侧配置有多个远光用灯具组件18a、18b、18c。通过将从各远光灯组件18a、18b、18c射出的光的照射区域组合而形成了远光照射区域，从而假想垂直屏幕上形成了规定的配光图形。由于所述远光用灯具组件18a、18b、18c的基本结构大致相同，因而仅以远光用灯具组件18a为一个例子说明其结构。另外，含在远光用灯具组件18中的光源组件27因为仅后述的前端照射出口28b的形状、位置、个数的不同，而基本结构是不同的，因此在必需区别的情况下，标记为光源组件27a、27b、27c，在其他的情况下也会有记为光源组件27的情况。
远光用灯具组件18a的结构包括投影透镜26、光源组件27a、支架30。包含光源组件27a的远光用灯具组件18a将形成于光源组件27a内部的光路28a在光通过的过程中反复地进行多次反射。使射出的光亮度均匀化。这种方式的灯具组件被称为反射型投影式灯具组件。
投影透镜26配置在沿车辆前后方向延伸的光轴上，光源组件27a配置在包含投影透镜26的后方焦点的焦点面上，即，比后方焦点面更靠后方一侧。此外，支架30支持着投影透镜26以及光源组件27a，同时通过图中略去的托架固定在灯体12上。再有，各远光用灯具组件18a也可具有进行光轴调整用的光轴调整机构。
投影透镜26是由前方一侧的表面为凸面，后方一侧的表面为平面的平凸非球面透镜构成，将形成于后方焦点面上的光源影像作为反转影像投影到灯具前方的假想垂直屏幕上。
在光源组件27a的内部形成多个例如进行了镜面处理的光路28a。光路28a让来自配置于光源组件27a后端附近的元件基板32的发光元件发出的光导至形成于光源组件27a前端的前端照射出口中，朝着投影透镜26射出。下面对前端照射出口的结构进行说明。在配置于光源组件27a后端附近的元件基板32背面配置有散热片34，让驱动发光元件产生的热能够有效地散发出去。此外，在图1中示出的是采用一片大型元件基板32的情况，也可以根据各光路28a采用装载其他发光元件的单个元件基板。
除此之外，在车辆用前照灯装置10中还配置有用于提高前照灯正面美观的延伸件36。延伸件36是配置成遮盖住近光用灯具组件16及远光用灯具组件18与灯体12之间的间隙的大致箱型的部件，其表面多被形成反射面。
图2(a)～2(c)是说明光源组件27a、27b、27c的外观和光路28a的配置，以及形成于光路28a前端的前端照射出口28b形状的立体图。在所述实施方式的情况下将从3个远光用灯具组件18a、18b、18c，即，将从光源组件27a、27b、27c射出的光进行合成，并且形成所希望的远光照射区域，从而在假想垂直屏幕上形成了该配光图形。
然而，本申请人从行驶中驾驶员视线运动着眼进行观察，确认了图3(a)～图3(d)所示特征的运动。图3(a)～图3(c)是在市区街道行驶过程中假想垂直屏幕上的视线运动，实线是捕获对面行驶的车辆时的视线，虚线是捕获行人时的视线运动。这时从远方接近的对面行驶车辆或行人最初会在假想垂直屏幕上的垂直线V与水平线H的交点附近认出。捕获左侧通行情况下驶来的对面车的视线是随着对面的车靠近本车而沿水平线H朝右上方向移动。另外，捕获停在路肩的车辆等位于本车左侧的车辆或者左侧路肩或人行道上的行人时的视线是随着接近本车而沿水平线H朝左上方向位移。图3(d)表示的是在高速路上行驶时捕获对面车辆时的视线运动。这种情况下，驾驶员的视线也是随着对面车辆靠近本车而沿水平线H朝右上方向位移。此外，由于在前面行驶的车辆持续存在于垂直线V与水平线H的交点附近，因此，对前面行驶车辆的视线位移则从垂直线V与水平线H的交点附近不怎么位移。
这样在考虑到远光用灯具组件18点亮时不会给对面的车辆、前面行驶的车辆或者行人等带来眩光的情况下，可以对处于远光照射区域水平线H附近的下侧部分与对面车辆或行人的运动相对应进行精细的亮灯熄灯控制。另一方面，由于远光照射区域的上侧部分存在对面的车辆或行人的可能性低，因而可以保持远光照射，从而通过简单的亮灯熄灯控制获得了很好的结果。
因此，本实施方式的情况下，各远光用灯具组件18将照射出的光形成的远光照射区域的至少一部分分割为上下方向的多个区段，这样，便可以对分割出的多个区段中的一部分，在下侧区段形成多个左右方向有规定区域宽度的第1区域，而在上侧区段形成左右方向区域宽度比第1区域宽的第2区域，并且能够对各个区域分别进行照射控制。更具体地说，对存在对面的车辆或行人可能性高的远光照射区域的下侧区段，将区域宽度窄的第1区域配合着对面车辆或行人的运动进行频繁亮灯熄灯的照射控制，从而不会产生眩光的感觉。通过对该区域宽度窄的第1区域进行亮灯熄灯控制，能够尽量减少熄灯区域，从而足以保证远光照射时驾驶员的视野。另外，在存在对面的车辆或行人可能性低的上侧区段形成区域宽度比第1区域宽的第2区域。通过形成左右方向的区域宽度比第1区域宽的第2区域来进行照射控制，可以将远光照射区域的宽度方向上的分割数分割得比下侧区段少。其结果是可以通过很容易的照射控制形成范围宽的远光照射区域，可对宽的区域进行远光照射。结果充分保证了驾驶员的视野。另外，由于可以减少控制对象物的光源数量，因而能够减少电线或控制线的数目，使远光用灯具组件18的结构简化。
下面对形成所述可分别亮灯熄灯的第1和第2区域的可以进行照射控制的光源组件27a、27b、27c的结构利用图2(a)～图2(c)进行说明。在图2(a)～图2(c)的情况下，为了形成例如2段结构的第1区域及第2区域，前端照射出口28b在光源组件27a、27b、27c的上下方向上配置多个区段。此外引导形成第1区域及第2区域的光的光路28a通过分隔壁相互分隔开，从而可以形成个别区域的鲜明轮廓。只是由该分隔壁形成的影像显现在合成的远光照射区域时，不希望招致照明质量的降低。因此如图2(a)～图(c)所示，让每个光源组件27a、27b、27c的前端照射出口28b以上下左右方向不接触的方式分散配置。这样，通过对各光源组件27a、27b、27c的光轴进行微调，就能够对各光源组件27a、27b、27c形成的影像部分通过从另外的光源组件27a、27b、27c的前端照射出口28b射出的光进行补充。也就是说，在3个光源组件27a、27b、27c的光合成的情况下，形成不会映入光路28a的影像的远光照射区域。
图4(a)～图4(d)是说明来自图2(a)～图2(c)所示的光源组件27a、27b、27c照射光合成的说明图。图4(a)～图4(d)是说明3个远光用灯具组件18，即，将光源组件27a、27b、27c形成的单个照射区域进行合成形成远光照射区域的例子。该远光照射区域在上下方向上分为2个区段，上侧区段的第2区域的左右宽度比下侧区段的第1区域左右宽度宽。此外，第1区域的左右宽度可以将在车辆行驶的道路上与例如位于100米处乘用车宽度大致相同的宽度作为能够照射到设定于前方100米处的垂直屏幕上的宽度。图4(a)表示的是让3个远光用灯具组件18全部点亮时的远光照射区域38。图4(a)中，在下侧区段形成第1区域38a、38b。如上面所述的那样，远光照射区域38的下侧位于假想垂直屏幕上的水平线H附近，由于存在对面的车辆或行人的可能性高，因而可以对左右宽度窄的第1区域38a进行精细的照射控制。另一方面，图4(a)中，在上侧区段形成第2区域38c、38d。如上面所述的那样，远光照射区域38的上侧位于远离假想垂直屏幕上的水平线H的位置，由于存在对面的车辆或行人的可能性低，因而可以形成对左右宽度比第1区域宽的第2区域并且进行简单的亮灯熄灯照射控制。换言之，通过用第2区域38c、38d进行照射，利用远光的一部分的功能可以提高车辆前方视野的可靠性。
图4(b)～图4(d)是说明各光源组件27a、27b、27c前端照射出口28b形状和配置的说明图。此外，由于光源组件27a、27b、27c的前方配置着由平凸非球面透镜构成的投影透镜26，因而利用由该投影透镜26并且由远光照射区域形成的投影映像在假想垂直屏幕上是颠倒的。因此，光源组件27a、27b、27c的前端照射出口28b的配置是在下侧区段上配置形成第2区域的前端照射出口28b，在上侧区段上配置形成第1区域的前端照射出口28b。图4(b)～图4(d)中，带阴影的部分是形成前端照射出口28b的部分，其他部分形成罩。另外由于光源组件27a、27b、27c配置在比投影透镜26的大致中心更偏向上下方向的下侧位置，因此由远光照射区域的投影在假想垂直屏幕上形成的远光配光图形呈现为相对于水平线H偏向上侧位置。
图5(a)～图5(d)是说明各光源组件27a、27b、27c的前端照射出口28b形状和配置的其他形态的说明图。在图5(a)～图5(d)的情况下，它是将远光照射区域40的一部分分割为上下方向的多个区段的例子。更具体地说是在对应假想垂直屏幕上的垂直线V附近位置上分割成上下方向的3段。在该例子的情况下也让左右宽度从远光照射区域下侧区段朝着上侧区段变宽。因此，位于假想垂直屏幕上水平线H附近，并且存在对面的车辆或行人可能性高的下侧区段，即，图4(a)中对应于第1区域38a的部分形成左右宽度窄的下段区域40a，可以进行精细的亮灯熄灯照射控制。另外，在远光照射区域40的上侧区段位于远离假想垂直屏幕上的水平线H的位置，由于存在对面的车辆或行人的可能性低，可以形成左右宽度比第1区域宽的第2区域，可以进行简单的亮灯熄灯照射控制。换言之，通过用中段区域40b、上段区域40c进行照射，利用远光的一部分的功能可以提高车辆前方视野的可靠性。此外，在图5(a)的情况下，是将图4(a)中作为第2区域的部分再分割成两个区段，设置中段区域40b。在这种情况下，中段区域40b比下段区域40a即第1区域的左右宽度宽，比上段区域40c的左右宽度窄。通过将该第2区域细分为中段区域40b、上段区域40c，便能够比图4(a)的情况更精细地进行抑制眩光用的照射控制。换言之，可以在不熄灯继续进行远光照射的情况下扩大远光的照射区域。更进一步有助于保证驾驶员的视野。
图6(a)～图6(d)是说明各光源组件27a、27b、27c的前端照射出口28b形状和配置的其他方式的说明图。图6(a)～图6(d)的情况与图5(a)～图5(d)的情况相同，它也是将远光照射区域42的一部分分割为上下方向的多个区段。更具体地说是在对应假想垂直屏幕上的垂直线V附近位置上分割成上下方向的2段。在该例子的情况下也让左右宽度从远光照射区域上侧区段朝着下侧区段变宽。只是与将图4(a)所示的第2区域38c和形成图5(a)所示第2区域的一部分的上段区域40c的形状形成长方形不同，将图6(a)所示的第2区域42b形成梯形形状。该梯形形状比图3(a)～图3(d)所示的假想垂直屏幕上看着对面的车辆或行人的视线移动区域更靠上方，与所看到的不需要抑制眩光的区域形状相一致。也就是说，除了远光照射区域42中分割为多个区段区域的第2区域42b之外，通过对下侧区段的第1区域42a中的任意一个熄灯，就能够有效地抑制给对面来的车辆或行人带来的眩光。换言之，通过利用第2区域42b进行照射，就能够利用远光的一部分功能提高车辆前方视野的可靠性。
图7是说明所述结构的车辆用前照灯装置10的前照灯装置控制部和车辆侧面的车辆控制部结构的功能方框图。车辆用前照灯装置50的前照灯装置控制部52根据装载于车辆54上的车辆控制部56的指示对电源电路58进行控制，从而对近光60的灯泡22和远光62的发光元件进行照射控制。
本实施方式的情况下，在近光60和远光62同时点亮时，在远光照射区域中存在必须抑制照射的对象物的情况下，将根据存在所述对象物位置的远光照射区域进行部分熄灯控制。这里所称的必须抑制照射的对象物是对面驶来的车辆、前面行驶的车辆或者行人等。为了进行这种熄灯控制，车辆控制部56采用了由作为对象物识认机构的自例如立体照相机等照相机64提供的图像数据。照相机64的摄影区域与假想垂直屏幕的区域相一致。在其中存在着包含有摄影图像中预先保存的表示车辆或者行人特征的图像的情况下，便判定在远光照射区域中存在必须抑制照射的对象物。这样，将信息提供给前照灯装置控制部52，以便将让形成有与必须抑制照射的对象物存在的位置相对应的照射区域的发光元件熄灭。如上面所述的那样，必须抑制远光照射区域中照射的对象物由于存在于与远光照射区域中水平线H附近相对应的第1区域的可能性高，因而以对形成第1区域的发光元件进行照射控制为主。此外，也可以对检索远光照射区域中的必须抑制照射的对象物的手段进行适当的变更，不使用照相机64而是代之以毫米波雷达或红外线雷达等其他检测机构也是可以的。另外，也可以将他们组合。
此外车辆控制部56也可以获取来自通常装载在车辆54中的转向传感器66、车速传感器68、车高传感器70等的信息，从而可以根据车辆54的行驶状态或行驶姿态进行第1区域、第2区域的照射控制。例如在车辆控制部56根据来自转向传感器66的信息让车辆转弯的情况下，可以自动地进行用于提高转弯方向上的视野的第1区域、第2区域的照射控制。这种控制模式称为转向感应模式。另外在夜间高速行驶时，为了尽早地对从远方接近的对面驶来的车辆、在前面行驶的车辆、道路标识或者信息告示牌进行识认，最好用前照灯进行照明。因此车辆控制部56在根据车辆传感器68的信息进行高速行驶时，让第2区域自动亮灯来提高远方的视野。这种控制模式称为速度感应模式。另外，车辆54由于搭乘的人数、载物的重量、加减速等原因使车辆高度发生变化。此外，还有因加减速使车辆的姿态变成前倾姿势或后倾姿势的情况。与这种车高变化相伴随，光轴会在上下方向上变化。例如在光轴朝上方变化的情况下，会出现即使第1区域照射也不会给对面驶来的车辆或行人具有眩光的情况。而反之在光轴朝下方变化的情况下，会出现即使第2区域照射也会给对面驶来的车辆或行人具有眩光的情况。因此，车辆控制部56根据来自车高传感器70的信息正确把握车辆54的姿势，从而可以合并来自车辆64信息更为适当时进行第1区域或第2区域的照射控制。这种控制模式称为车高感应模式。
除此之外，车辆控制部56能够获得来自导航系统72的道路形状信息、形态信息、道路标识的设置信息等。通过事先取得这些信息，便能够在行驶道路上进行适当的第1区域、第2区域的照射控制，从而能够恰当并平稳地进行远光照射。这种控制模式称为导航感应模式。
此外，在车辆控制部56上还连接着驾驶员操作的车灯开关74。车灯开关74是通过手动进行让近光60的开/关以及近光60点亮时远光62的开/关的开关。此外，如上面所述的那样，车辆控制部56并不拘泥于车灯开关74的操作，也可以根据车辆54周围的状况、车辆54的行驶状态、姿态、有无对面驶来的车辆或行人来自动地进行近光60及远光62的照射控制。这种控制模式称为自动远光模式。
下面用图8图像来对由所述前照灯装置控制52形成的照射区域投影的配光图形进行详细说明。
图8是以透视的方式表示在将车辆用前照灯装置10形成的照射区域投影到车辆前方位置例如设定于前方约25m附近的假想垂直屏幕上时所形成的近光配光图形PL以及远光配光图形PH的说明图。
如上面所述的那样，近光配光图形PL具有限定配光上限的明确的明暗界线的截止线。该截止线的意思是从该截止线往下方是明亮的区域，从该截止线往上方是暗的区域，并且是区分两者的边界线。左侧通行车辆的车辆用前照灯装置的截止线例如是由比车辆宽度方向右侧并且在横切光轴的水平线更靠下侧的水平延伸的右侧部分CL1、在车辆宽度方向左侧比右侧部分稍稍处于上方位置的水平延伸左侧部分CL2通过朝左上方倾斜的中央部分CL3连接而形成的形状。中央部分的倾斜角度例如为45°。如上面所述的那样，对面驶来的车辆、前面行驶的车辆或者行人等存在于假想垂直屏幕上垂直线V与水平线H交叉点的附近以及水平线H的附近。这样在只使用形成具有所述截止线的近光配光图形PL的近光时，能够抑制给对面驶来的车辆、前面行驶的车辆或者行人等带来的眩光。
图8中显示的远光配光图形PH是由图6所示远光照射区域的投影形成的配光图形。这样，配光图形的大致中央部分分割成上下两个区段，即，形成梯形形状的第2配光图形100b，以及位于第2配光图形100b下方并且比第2配光图形100b左右宽度窄的第1配光图形100a1～100a6。此外，本实施方式的情况下，第1配光图形100a1～100a6中和第1配光图形100a1、100a2、100a5、100a6形成包含与第2配光图形100b的梯形斜边相对应的斜边的形状。此外，比垂直线V与水平H的交点O附近的第1配光图形100a3、100a4的面积要大。如上面所述的那样，存在于交点O附近的对面驶来的车辆或行人越接近本车，出现在假想垂直屏幕上的尺寸就越大。因此，第1配光图形100a的大小会从中心朝着外侧慢慢变大，与伴随着对面驶来的车辆或行人接近本车所见到的尺寸变化相对应。通过设置这样的第1配光图形尺寸变化，能够减少对抑制眩光用的光源进行熄灯控制情况下的控制次数。就是说，能够简化第1区域亮灯熄灯的照射控制。此外，在由照相机64等检测出来的对面驶来的车辆或行人的尺寸比设定的第1配光图形100a之一的尺寸要大的情况下，可以实施多个第1配光图形100a同时熄灯地进行第1区域亮灯熄灯的照射控制。
此外，如图8所示，远光配光图形PH的两侧端端部的配光图形100c不分割为多个区段。从图8可知，端部配光图形100c与第2配光图形100b一样是存在对面驶来的车辆或行人可能性低的区域。因此可以认为，端部配光图形100c没有必要在使用远光时进行频繁的亮灯熄灯，是可以简单亮灯熄灯的部分。此外，该端部配光图形100c也可以与第2配光图形100b形成一体，进行单一的第2区域照射控制。
下面对形成这种配光图形的车辆用前照灯装置10的控制顺序进行说明。
车辆控制部56在检测出操作车灯开关74的驾驶员要求近光60点亮时，近光60点亮的指令提供到前照灯装置控制部52中。前照灯装置控制部52根据取得的亮灯指令控制电源电路58，将规定电压提供给产生近光60的近光用灯具组件16并点亮，进行照射控制，形成近光照射区域。这样，将图8所示的近光配光图形PL进行投影，通过近光60的照射来保证驾驶员的视野。
另一方面，在近光60的照射控制中操作车灯开关74，车辆控制部56接收到要求远光62点亮的指令时，车辆控制部52将远光62点亮的指令提供到前照灯装置控制部52中。前照灯装置控制部52根据取得的亮灯指令控制电源电路58，将规定电压提供给产生远光62的远光用灯具组件18并点亮，而进行照射控制，以形成远光照射区域。这样，将图8所示的远光配光图形PH进行投影，通过远光62的照射来保证驾驶员的视野。
这时车辆控制部56至少获取到了来自照相机64的与车辆54的前方假想垂直屏幕上的影像相关的信息，并提供给前照灯装置控制部52。前照灯装置控制部52一旦经由车辆控制部56取得了来自照相机64的信息，就会判定该信息中是否存在必须将远光配光图形PH中的一部分熄灭的对象物。这种判定例如是在判定获取的信息中是否存在必须抑制的给对面驶来的车辆、前面行驶的车辆，或行人等带来的眩光的对象物。这种检测出对象物的方法可以利用公知的方法。例如规定将表示对面驶来的车辆、前面行驶的车辆或者行人等的特征预先准备出来，如果在照相机64获取的信息中包含这这些特征的信息，判断为对象物包含于远光配光图形PH中。这样，控制电源电路58熄灭掉远光62的一部分，以便让与远光配光图形PH中存在对象物的部分相应的远光照射区域熄灯。其结果是能够抑制给对象物带来的眩光。这种控制模式称为远光照射时的眩光抑制模式。在这种情况下，如上所述，成为熄灯对象的主要是投影所述第1配光图形100a1～100a6的任意的第1区域。在存在对面驶来的车辆或行人的情况下，行驶中的本车与对象物的相对距离是变化的。这样，对象物随着接近本车而沿着假想垂直屏幕上的水平线H向左或者右移动。由于前照灯装置控制部52可以将对象物的移动通过来自照相机64的信息识认出来，因而根据对象物的移动而让熄灯的对象从第1配光图形100a1～100a6中选择并且顺序熄灭。其结果是，即使远光62点亮也能够抑制给对面台来的车辆、前面行驶的车辆或者行人等对象物带来的眩光，并且，即使对于可以不抑制眩光的区域，也能够通过远光62更明亮地持续照射远方。其结果是能够很好地保证驾驶员的视野。
另外，在由第2配光图形100b照射的区域，由于存在需要抑制给对面驶来的车辆、前面行驶的车辆或者行人带来眩光的对象物的可能性低，因而不必频繁地进行亮灯熄灯控制。再有，第2配光图形100b照射的是作为假想垂直屏幕上的水平线H上方区域的高空道路标识区域。因此，根据本实施方式的车辆用前照灯装置10，一面能够抑制给对象物带来的眩光，一面能够持续地给驾驶员为了确认道路标识等所需要的区域进行明亮的照明，从而能够很好的保证驾驶员的视野。这种控制模式称为高空道路标识区域识认模式。
此外，虽然在该例子中是对驾驶员操作车灯开关74让远光62点亮的情况进行说明的，但不限于驾驶员的操作，让进行所述眩光抑制的照射控制的远光62自动点亮也是可以的。
另外，与近光60的点亮相联动仅点亮远光62的第2区域，只照明第2配光图形100b也是可以的。在这种情况下，由于利用远光62的一部分功能明亮地对由以往的近光60进行模糊照明的高空道路标识区域进行照明，所以不管是否存在对面驶来的车、前面行驶的车或者行人等，都能够提高驾驶员前方的视野。
这样，根据本实施方式，即使在远光照射时也能够不给对面驶来的车辆、前面行驶的车辆或者行人等带来眩光。因此即使在市区街道等以往根本不常使用远光的场所也可以轻松地使用远光，可以充分地利用车辆用前照灯装置的功能。
另外，在高速公路等汽车专用道路上高速行驶的情况下，人们希望把远方明亮地照射。此时，在本实施方式的情况下就能够仅让远光62的第1区域的一部分点亮。例如仅照射配置在靠图8中央的第1配光图形100a3、100a4，如此点亮第1区域，能够在高速行驶时对特别想要保证视野的部分进行照射控制，也就是说可以实现高速公路模式的照射控制。在这种情况下，用最小限度的照射实现必要区域的照明，因此可以考虑到节省能源进行亮灯控制。另外由于仅让远光62中第1区域的一部分点亮就能实现高速公路模式，万一存在有对面驶来的车辆的情况也会减轻眩光。
然而，如图9(a)所示，在远光配光图形PH中存在必须抑制照射的例如行人等对象物76的情况下，如图9(b)所示，仅对与存在对象物76的部分相对应的第2配光图形100a6进行非照射的照射控制。因此如果从驾驶员一侧看，就会看见只有该部分在明亮的照射中呈现出带黑暗的黑洞。由于熄灯控制是因为存在希望抑制照射的对象物76才进行的，因而可以告知这里存在什么样的物体。然而，在其很难识认出是哪种的情况下，就会成为使驾驶员产生不安感觉的原因。因此本实施方式中如图9(c)、图9(d)所示，例如，将利用高空显示器78(参照图7)等提示对象物76存在的影像82重叠显示在被驾驶员看到而进行熄灯的第2区域42a应当照射的方向，也就是重叠显示第2配光图形100a6的方向上。重叠于假想垂直屏幕上的影像80例如也可以原封不动地使用识认对象物76时获取的实际影像(对象物76)，也可以根据获取的实际影像生成行人或车辆的影像。另外还可以根据对象物76的检测结果从预先准备好的影像中进行选择重叠显示出来。这里高空显示器78中显示的影像并不需要与实际的行人或车辆相对应，例如可引起驾驶员注意的标识或者字符。如上面所述的那样，对象物76随着接近本车，其看上去的尺寸变大，在与对象物76相对应的影像80由高加显示器78显示的情况下，根据其尺寸的变化，产生影像80的尺寸不变的不谐调感觉的情况。另外，在影像80实时变化的情况下，图像处理的负荷增大。另一方面，如果影像80被预先标记或符号化，即使其尺寸和鲜明程度不发生变化也很少会给驾驶员带来不协调的感觉。另外通过很容易的图像处理便可以通知驾驶员存在对象物76。此外，在进行这样的影像80显示的情况下，如果通过声音“熄灯部分中有行人”等在不令驾驶员有烦恼感觉的范围内进行播音，还有助于引起驾驶员注意。进行这种影像80的显示或播音输出的控制模式称为对象物告知模式。
在所述实施方式中，是以将远光配光图形PH与第1配光图形及第2配光图形相组合来形成的例子说明的。即，以为了让第1区域与第2区域相组合形成远光照射区域而采用多个远光用灯具组件18为例子来说明的。对此，在图10所示的例子中让远光用灯具组件由一个灯构成。
图10中显示的车辆用前照灯装置110由一个灯的近光用灯具组件16和一个灯的远光用灯具组件112构成。此外，除了远光用灯具组件112之外的结构均可与图1所示的车辆用前照灯装置10相同。因此实现相同功能的部件添加了相同的符号，在此省略了对其的说明。
车辆用前照灯装置110由灯体12和透明罩14形成大致密闭的空间，在内部分别配置着一个近光用灯具组件16和一个远光用灯具组件112。近光用灯具组件16、远光用灯具组件112在车辆行驶的道路上形成在设定于前方例如25m位置的包括垂直线V和水平线H的假想垂直屏幕上投影出规定配光图形的照射区域。
远光用灯具组件112的结构包括投影透镜26和支架30。支架30将投影透镜26保持在前端部分上，在后端部分上支承着与散热片34相连的元件基板32。在元件基板32上配置着一个或者多个发光元件。另外在投影透镜26与元件基板32之间配置遮光部件114，该遮光部件114有选择地遮住从元件基板32照射的光如图9(b)所示只让所希望的配光图形成为非照射。该遮光部件114例如可以采用液晶滤光镜等。图11中示出了遮光部件114形成的遮光区域114a的一个例子。该遮光区域114a可以与由图6所示光源组件27a、27b、27c的前端照射出口28b形成的第1区域42a、第2区域42b的形状大致相同。例如在让图9(b)所示的用于抑制眩光的远光配光图形PH的一部分为非照射光的情况下，可以将对应的遮光区域114a控制为遮光状态。在遮光部件114采用液晶滤光镜的情况下，通过电压控制就能很容易地形成遮光部分。在这种情况下，元件基板32就没有必要进行用于抑制眩光的熄灯控制，由于远光使用中一直亮着灯是可以的，因而也不需要对光源进行特别的控制，远光点亮时的光源控制变得很容易。此外，在遮光部件114采用液晶滤光镜的情况下，由于遮光区域的形状可以任意设定，因而也可以很容易地形成图4(a)、图5(a)所示的照射区域。也就是说，可根据用途形成照射区域。
另外在图1及图2(a)～图2(c)所示的结构中，举出的是采用多个光源组件27合成远光照射区域的例子，而省略光源组件27，在元件基板32上直接配置第1区域形状、第2区域形状的发光元件也是可以的。在这种情况下，有使远光用灯具组件18的结构简化的优点。只是由于各形状的元件之间容易出现边界线，因此，希望根据需要配置能够用于降低或抑制产生边界线的光学元件或滤光镜。
此外，本实施方式中是对形成远光照射区域的远光用灯具组件18为三个灯和一个灯的情况进行说明的，而远光用灯具组件18的灯的数目是任意的，可根据形成的第1区域、第2区域的数目进行恰当的选择，同样会获得与本实施方式相同的效果。
另外，此处是将远光照射区域在上限方向上分割的区域段数为二段和三段的情况进行说明的，分割的段数也可以进行适当变更。另外宽度方向的分割数也可以进行适当的变更。通过根据远光照射区域中存在对象物的部分将照射区域细分可以更加精细地进行防止眩光的控制。
本发明并不限于所述各种实施方式，根据本领域技术人员的知识还可以附加各种的设计变更等变形。各图中所示出的结构由于是以一个例子说明的，如果是能够实现同样功能的结构均可进行适当的变更，并能够获得同样的效果。

Claims (6)

1、一种车辆用前照灯装置，其特征在于，具有远光照射用光源和对所述光源进行照射控制的控制机构，
所述控制机构进行所述光源的照射控制，当将所述光源照射的远光照射区域的至少一部分分割为上下方向的多个区段时，以对于所述多个区段的一部分，在下侧区段形成多个在左右方向有规定区域宽度的第1区域而在上侧区段形成左右方向区域宽度比所述第1区域宽的第2区域。
2.如权利要求1所述的车辆用前照灯装置，其特征在于，所述控制机构对所述光源进行照射控制，以将所述远光照射区域与高空道路标识区域相对应。
3.如权利要求1或2所述的车辆用前照灯装置，其特征在于，所述控制机构在近光照射时将所述第2区域追加到到该近光中进行照射。
4.如权利要求1或2所述的车辆用前照灯装置，其特征在于，所述光源由分别形成所述第1区域和所述第2区域的多个单个光源构成，
所述控制机构对所述单个的光源分别进行控制，由此对所述远光照射区域进行照射控制。
5、一种车辆用前照灯装置的控制方法，是其对远光照射用光源进行照射控制，其特征在于：
将所述光源照射的远光照射区域的至少一部分分割为上下方向的多个区段，并且进行所述光源的照射控制，以对于所述多个区段的一部分，在下侧区段形成多个在左右方向有规定区域宽度的第1区域而在上侧区段形成左右方向区域宽度比所述第1区域宽的第2区域，并且，在所述远光照射区域中存在必须抑制照射的对象物的情况下，将根据存在所述对象物位置的远光照射区域进行部分熄灯控制。
6、如权利要求5所述的车辆用前照灯控制方法，其特征在于：在进行所述熄灯控制的情况下，将提示所述对象物存在的影像与驾驶员看见并且在所述熄灯后的照射区域应当照射的方向上重叠显示。
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