CN102089186A - 车辆用照明装置和照明方法 - Google Patents

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Abstract

公开了与现有技术相比，能够对行人等提醒车辆正在接近的车辆用照明装置(100)。车辆用照明装置(100)包括物体位置检测单元(110)和照明控制单元(130)。物体位置检测单元(110)确定本车辆周围存在的警告对象，并且检测该警告对象与本车辆之间的位置关系。照明控制单元(130)控制前照灯(120)，以对警告对象存在的区域照射与位置关系对应的颜色的照射光。

Description

车辆用照明装置和照明方法
技术领域
本发明涉及车辆用照明装置和照明方法，特别涉及对本车辆周围的行人或骑自行车、二轮车的人，提醒本车辆正在接近的车辆用照明装置和照明方法。
背景技术
以往，提出了许多技术，即：根据行驶状态，调整车头灯等的照明的光量或照射位置，从而在夜间等提高驾驶员的视觉识别性。
例如，在专利文献1中，记载了以下的技术，即：根据车辆的转向角(转向信号)，增减调光式灯的光量，从而提高驾驶员的视觉识别性。
在专利文献2中，记载了以下的技术，即：通过使用两种颜色的车头灯，使驾驶员容易发现行人、自行车或二轮车等。
在专利文献3中，公开了以下的技术，即：通过照射基于行人的位置的标志光(marking light)，使驾驶员容易发现行人。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：特开2001-213227号公报
专利文献2：特开平第10-297357号公报
专利文献3：特开2006-176020号公报
发明内容
发明需要解决的问题
另外，为了防止车辆和行人等的碰撞，除了车辆的驾驶员识别行人等而进行避让碰撞的操作以外，行人等识别车辆的接近而采取避让碰撞的行动是重要的。例如，高速行驶的车辆难以紧急停车或急剧地改变行驶方向，所以除了车辆的避让行动以外，还需要伴随行人等的避让行动的情况较多。
然而，以往的车辆用照明装置主要以提高驾驶员的视觉识别性的观点构成，在对行人或骑自行车、二轮车的人(以下，将这些称为行人等)提醒车辆的接近的方面，没有充分考虑。
特别是在夜间，若行人等被车头灯照射，则行人等因耀眼的灯光而难以掌握与正在接近的车辆之间的距离，所以行人等更难采取避让行动。
本发明的目的在于，提供与现有技术相比，能够对行人等提醒车辆正在接近的车辆用照明装置。
解决问题的方案
本发明的车辆用照明装置的一个形态所采用的结构包括：前照灯，能够对每个照射区域改变照射光的颜色；物体位置检测单元，确定本车辆周围存在的警告对象，并且检测该警告对象和本车辆之间的位置关系；以及照明控制单元，控制所述前照灯，以对所述警告对象存在的区域照射与所述位置关系对应的颜色的照射光。
本发明的照明方法的一个形态为，用于车辆上设置的前照灯，包括：物体位置检测步骤，确定本车辆周围存在的警告对象，并且检测该警告对象与本车辆之间的位置关系；危险度判定步骤，基于所述位置关系和本车辆的速度信息，判定所述警告对象的危险度；以及调色步骤，基于所述危险度，控制对所述警告对象照射的颜色。
发明的效果
根据本发明，行人等的警告对象能够通过从车辆照射的照射光的颜色，掌握与车辆之间的位置关系。其结果，与现有技术相比，能够对行人等提醒车辆正在接近。
附图说明
图1是表示本发明实施方式1的车辆用照明装置的结构的方框图。
图2A是表示前照灯的结构例的图，图2B是表示前照灯的照射的情形的图。
图3是表示通常的照射例的图。
图4是表示通常的照射例的图。
图5是表示实施方式的照射例的图。
图6是表示行人位于可检测范围外的情况的图。
图7是表示在可检测范围内且在前照灯的通常的可照射范围外存在行人的情况的图。
图8是表示在如果进行正常停车动作则不与行人碰撞的位置存在行人的情况的图。
图9是表示在需要紧急停车的位置存在行人的情况的图。
图10是整理了图6～图9的各个情形下的调色和照射范围的图。
图11A是表示分割了所有照射范围的情形的图，图11B是表示左右的前照灯的照射区域的图。
图12是用于说明车辆用照明装置的动作的流程图。
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。
(1)整体结构
图1表示本发明的实施方式的车辆用照明装置的主要结构。车辆用照明装置100搭载于四轮车或二轮车等的由人乘坐而移动的交通工具(即车辆)。
车辆用照明装置100包括物体位置检测单元110、前照灯120和照明控制单元130。
物体位置检测单元110确定本车辆周围存在的警告对象，并且检测该警告对象与本车辆之间的位置关系。具体而言，物体位置检测单元110确定作为警告对象的车辆外面的行人或骑自行车、二轮车的人(行人等)，并输出确定了的行人等与本车辆之间的位置关系信息S1。这里，在位置关系信息S1中，包含本车辆与行人等之间的距离的信息、以及从本车辆观察到的行人等的方向的信息。
物体位置检测单元110的上述功能例如能够使用获取车辆外部图像的图像传感器和图像处理电路来实现，所述图像处理电路使用由图像传感器获取的图像，例如使用模式匹配(pattern matching)等的方法，确定行人等。另外，作为用于确定行人等、以及获得位置关系信息的手段，也可以使用雷达(radar)或激光等。进而，在行人等具备发射器时，通过接收其信号，能够确定行人等，并获得位置关系信息，而不用获取图像。也就是说，物体位置检测单元110只要能够判定行人等与本车辆之间的位置关系即可。
照明控制单元130包括光调色单元131、光照射范围控制单元132和危险度判定单元133。
危险度判定单元133基于由物体位置检测单元100获得的位置关系信息S1、以及由车辆动作检测单元获得的本车辆的车辆动作状态信息S2中包含的车速信息，判定行人等(警告对象)的危险度。具体而言，危险度判定单元133在从本车辆到行人等为止的距离越近，并且本车辆的速度越快，危险度判定得越高。另外，危险度判定单元133例如也可以在行人等越接近本车辆的行进方向，危险度判定得越高，并且作为危险度的判定的方法，能够使用各种方法。例如，在日本，为了不使照射光朝向相向车的驾驶员，使从前照灯照射的光的朝向相对于车辆行进方向稍微偏向左侧。因此，与相对于车辆行进方向左侧存在的行人等相比，本车辆的驾驶员未注意到右侧存在的行人等的可能性高。考虑这种情况，也可以提高相对于车辆行进方向右侧存在的行人等的危险度。危险度判定单元133将作为判定结果的危险度信息S3发送到光调色单元131和光照射范围控制单元132。
光调色单元131基于由物体位置检测单元110获得的位置关系信息S1、以及由危险度判定单元133获得的危险度信息S3，对照射到警告对象存在的区域的照射光的颜色进行调色。实际上，照射光的颜色由前照灯120形成，所以光调色单元131形成用于控制前照灯120中的照射光颜色的颜色控制信号S4。
本实施方式的光调色单元131对照射光进行调色，以使照射到行人等的光为前进色(advancing color)。前进色是指，在人类的视觉功能上，看上去逼近的颜色。
哪种颜色为前进色，根据背景的颜色或亮度而不同。例如，如夜间等那样，在背景黑暗时，红色和黄色等的暖色系的颜色与蓝色和绿色等的冷色系的颜色相比，看上去逼近，所以暖色系的颜色为前进色。另一方面，例如，如白昼等那样，在背景明亮时，蓝色和绿色等的冷色系的颜色与红色和黄色等的暖色系的颜色相比，看上去逼近，所以冷色系的颜色为前进色。
因此，若在黑暗的环境下，光调色单元131优选选择暖色系的颜色作为前进色，而若在明亮的环境下，光调色单元131优选选择冷色系的颜色。例如，也可以由光传感器检测周围的亮度，周围越暗，将从冷色系的颜色越变化为暖色系的颜色作为前进色。
在本实施方式的情况下，假定夜间等的外面黑暗的状态下的照射，使用红色和黄色等的暖色系的颜色作为前进色。
光调色单元131基于危险度信息S3，警告对象的危险度越高，将对警告对象的照射光控制为暖色的程度越高的颜色。例如，准备th1＜th2的关系的两个阈值th1和th2，进行控制，以使在危险度低于第1阈值th1时，对警告对象照射与其他的区域相同的白色光，在危险度为第1阈值th1以上且低于第2阈值th2时，对警告对象照射黄色的光，在危险度为第2阈值th2以上时，对警告对象照射红色的光。
另外，在本实施方式中，叙述了根据危险度，控制对警告对象照射的颜色的情况，但也可以单纯地根据警告对象与本车辆之间的距离进行控制。也就是说，也可以在距警告对象为止的距离越近时，将对警告对象的照射光控制为暖色的程度越高的颜色。
光调色单元131对每个警告对象进行这样的对警告对象的照射光的调色。
光照射范围控制单元132基于包含本车辆的速度、转向的转向角和车辆的倾斜等信息的车辆动作状态信息S2、以及由物体位置检测单元110获得的位置关系信息S1，进行控制，以使由光调色单元131调色的前进色照射到行人等的头部附近。也就是说，光照射范围控制单元132将表示由前照灯120照射的颜色、以及该颜色的照射区域的控制信号S5，发送到前照灯120。
前照灯120既可以为设置在通常的所有车辆上的主车头灯，也可以为与主车头灯独立地另行设置的辅助车头灯。
前照灯120使用LED(Light Emitting Diode，发光二极管)、卤素(halogen)或有机EL(Electro-Luminescence，电致发光)等作为其光源，采用能够对每个照射区域改变照射光的颜色的结构。
图2A表示前照灯120的结构例，图2B示意地表示前照灯120的照射的情形。图2A的前照灯120包括：左右的LED灯121-R和121-L，具有多个LED光源123；以及LED驱动器122，驱动LED灯121-R和121-L。
在LED驱动器122中，输入来自光照射范围控制单元132(图1)的控制信号S5。LED驱动器122基于控制信号S5，对多个LED光源123，使控制信号S5所示的位置的LED光源123发出控制信号S5所示的颜色的光。例如，在图2B的区域AR1和AR2中有作为警告对象的行人等时，使对该区域AR1和AR2照射光的LED光源123-R和123-L发出前进色的光。LED光源123-R和123-L以外的LED光源123发出白色的光即可。
另外，前照灯120的结构并不限于图2A的结构，只要能够根据控制信号S5，对特定区域照射特定颜色的照射光即可。
(2)动作
接着，说明车辆用照明装置100的动作。
首先，图3和图4表示通常的照射例。车辆10在夜间将光从前照灯11照射到图示的照射范围12并行驶。然后，若行人13进入照射范围12照射了的区域中，则车辆10的驾驶员能够识别行人13。
图5表示本实施方式的车辆用照明装置100的照射例。车辆用照明装置100在通过物体位置检测单元110(图1)检测出行人13后，根据行人13与本车辆之间的距离(或危险度)，向行人13照射调色后的光14。
在图5中，表示行人13从车辆前方的马路的右方横穿到左方的例子。从通常的前照灯对照射范围12照射均匀的颜色的光。相对于此，从本实施方式的前照灯120对行人13的头部附近照射根据危险度或距离而调色了的光14。由此，行人13能够发现车辆的接近。另外，行人13能够根据照射光14的颜色，得知危险度或距离。
接着，举四个情形为例，说明一例车辆用照明装置100的配光动作。图6～图9表示各个情形的本车辆10与行人13之间的位置关系，图10整理了各个情形中的调色和照射范围。
·情形1：如图6所示，为行人13位于物体位置检测单元110的可检测范围外的情况。此时，车辆用照明装置100照射通常颜色(即白色光)。
·情形2：如图7所示，为行人13位于物体位置检测单元110的可检测范围内且位于前照灯120的通常的可照射范围外(即，考虑驾驶员的视觉识别性而设定的通常的照射范围外)的情况。此时，车辆用照明装置100朝向包含行人13的头部的范围，照射例如橙色的光。
·情形3：如图8所示，为行人13位于若本车辆10进行正常停车动作则不与行人13碰撞的位置(即，危险度低的位置)的情况。此时，车辆用照明装置100朝向包含行人13的头部的范围，照射红色的光。
·情形4：如图9所示，为行人13位于本车辆10需要紧急停车的位置(即，危险度高的位置)的情况。此时，车辆用照明装置100朝向包含行人13的全身的范围，照射红色的光。
这样，根据行人13的位置，控制照射光的颜色和范围，从而能够对行人13提醒本车辆10的接近，而不需要无谓地惊吓行人13。
接着，使用图11，说明照射区域的分割和调色的例子。
图11A表示分割了车辆用照明装置100的所有照射范围的情形，图11B表示左右的前照灯120-L和120-R的照射区域。在图11中，表示将所有照射范围分割为12个照射区域<1>～<12>的例子。
如图11A所示，在车辆的前方，存在自行车、行人、标志、对向车辆的物体。另外，如图11B所示，将前照灯120的照射区域分割为：<1>左方上部区域、<2>中央上部区域、<3>左方中央区域、<4>中央的中央区域、<5>左方路面区域、<6>中央路面区域、<7>中央上部区域、<8>右方上部区域、<9>中央的中央区域、<10>右方中央区域、<11>中央路面区域、以及<12>右方路面区域，前照灯120能够对各个区域独立地照射调色后的光。另外，图11A和图11B的标号各自对应。
在图11A的例子中，由于在区域<3>和区域<8>中有行人等，以前进色照射<3>左方中央区域、以及<8>右方上部区域即可。
图12是用于说明本实施方式的车辆用照明装置100的动作的流程图。
车辆用照明装置100若在步骤ST0中开始处理，则直到在步骤ST1中前照灯120的开关被开启为止待机。若在步骤ST1中前照灯120的开关被开启，则转移到步骤ST2，通过物体位置检测单元110获取本车辆周围的图像。
在接下来的步骤ST3中，物体位置检测单元110对每个获取图像中的物体，判定是否为警告对象。具体而言，物体位置检测单元110基于获取的物体的图像，使用模式匹配等的方法，判定物体的种类，若判定了的物体的种类为行人、自行车、二轮车等的有人存在的物体(行人等)，则将该物体判断为警告对象。若在步骤ST3中判断为警告对象，则转移到步骤ST4，若判断为不是警告对象，则转移到步骤ST7。
在步骤ST4中，危险度判定单元133判定警告对象的危险度。
在步骤ST5中，光调色单元131基于警告对象的危险度，对照射到警告对象的照射光进行调色。
在步骤ST6中，光照射范围控制单元132决定调色后的照射光的照射范围。
在步骤ST7中，由前照灯120照射光。此时，对警告对象，照射根据危险度而调色的照射光。另一方面，对不存在警告对象的区域，照射白色光。
接着，车辆用照明装置100在步骤ST8中，判断前照灯120的开关是否被关闭，在未被关闭时，返回步骤ST2，而在被关闭时，转移到步骤ST9而结束处理。
(3)效果
如上所述，根据本实施方式，通过设置物体位置检测单元110和照明控制单元130，行人等容易掌握与正在接近的车辆之间的距离，所以能够对行人等提醒本车辆正在接近，所述物体位置检测单元110确定本车辆的周围存在的警告对象，并且检测该警告对象与本车辆之间的位置关系，所述照明控制单元130控制前照灯120，以对警告对象存在的区域照射与位置关系对应的颜色的照射光。
另外，在本实施方式中，说明了通过对照射到警告对象的照射光进行调色，对行人等提醒本车辆正在接近的情况，但除了上述的调色以外，也可以控制前照灯120的亮度和照度。例如，距行人等为止的距离越近，将对行人等照射的照射光的颜色控制为暖色程度越高的颜色(例如，使其从黄色变化为红色)，除此以外，若增加亮度和照度，则能够进一步对行人等提醒车辆接近到哪种程度。例如，本车辆与行人等之间的距离越近，越增加照射到行人等的红色的亮度或照度即可。
2008年7月10日提交的特愿第2008-180574号的日本专利申请所包含的说明书、附图及说明书摘要的公开内容，全部被本申请引用。
工业实用性
本发明能够广泛地适用于设置在四轮车或二轮车等车辆中的车辆用照明装置。

Claims (9)

1.车辆用照明装置，包括：
前照灯，能够对每个照射区域改变照射光的颜色；
物体位置检测单元，确定本车辆周围存在的警告对象，并且检测该警告对象和本车辆之间的位置关系；以及
照明控制单元，控制所述前照灯，以对所述警告对象存在的区域照射与所述位置关系对应的颜色的照射光。
2.如权利要求1所述的车辆用照明装置，
所述照明控制单元包括：
危险度判定单元，基于所述位置关系和本车辆的速度信息，判定所述警告对象的危险度；以及
调色单元，基于所述危险度，控制对所述警告对象存在的区域照射的所述照射光的颜色。
3.如权利要求2所述的车辆用照明装置，
所述照明控制单元还包括：
光照射范围控制单元，基于所述位置关系和本车辆的行驶状态，控制所述调色控制后的所述照射光的照射范围。
4.如权利要求1所述的车辆用照明装置，
所述照明控制单元控制所述前照灯，以对所述警告对象存在的区域照射前进色。
5.如权利要求1所述的车辆用照明装置，
所述警告对象是行人或骑自行车、二轮车的人，
所述照明控制单元控制所述前照灯，以对所述行人或骑自行车、二轮车的人的头部照射前进色，对所述其他的区域照射白色光。
6.如权利要求1所述的车辆用照明装置，
所述照明控制单元基于所述位置关系，所述警告对象与本车辆之间的距离越近，将对所述警告对象存在的区域照射的照射光的颜色控制为暖色程度越高的颜色。
7.如权利要求1所述的车辆用照明装置，
所述照明控制单元还基于由所述物体位置判定单元获得的所述位置关系，控制对所述警告对象存在的区域照射的照射光的色温、亮度或照度。
8.照明方法，用于车辆上设置的前照灯，包括：
物体位置检测步骤，确定本车辆周围存在的警告对象，并且检测该警告对象与本车辆之间的位置关系；
危险度判定步骤，基于所述位置关系和本车辆的速度信息，判定所述警告对象的危险度；以及
调色步骤，基于所述危险度，控制对所述警告对象照射的颜色。
9.如权利要求8所述的照明方法，
在所述调色步骤中，所述危险度越高，将对所述警告对象照射的颜色控制为暖色程度越高的颜色。
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