CN102510819B - 车辆用照明装置 - Google Patents

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Abstract

一种车辆用照明装置，具备：第1照明单元，其对车辆的行进方向进行照明；第2照明单元，其能够以与上述第1照明单元不同的照明模式来进行照明；和控制单元，在由路径引导单元进行引导以使得车辆沿着至目的地为止的推荐路径行进时，该控制单元对上述第2照明单元进行控制，以使得以与上述第1照明单元不同的照明模式来对上述推荐路径的方向进行照明。

Description

车辆用照明装置
技术领域
本发明涉及进行与在车载导航装置中执行的路径引导协同工作的照明的车辆用照明装置。
背景技术
以往，车辆的前照灯(前大灯)要么光轴被固定成对车辆的前方进行照明，要么在车辆在弯道等处进行转弯的情况下被控制成根据其转弯方向来将照明方向变更成水平方向。
对此，公开了一种关于配光控制装置的发明，在车载导航装置进行路径引导的情况下，在将要到达交叉路口或收费道路的分岔点之前，该配光控制装置按照对其引导方向进行照明的方式来控制前照灯(例如参照专利文献1)。在该装置中，利用辅助照明装置扩大对引导方向的照明区域，或者进行变更以使得前照灯的照明方向接近引导方向，由此来对引导方向进行照明。
另外，公开了一种关于前大灯的配光控制装置的发明，该配光控制装置根据车辆的路径和行进道路的形状来对前大灯的照明方向和照明范围中的至少一方进行控制，以使得光照射到司机应该注视的位置(例如参照专利文献2)。在该装置中，当从导航单元输入了表示路径的指令信号时，对指令信号进行解读，在包含方向指示信号时，根据摄像装置拍摄到的车辆前方图像通过图像处理来把握道路形状，在所把握的道路形状符合方向指示信号的情况下，对前大灯的照明方向和照明范围中的至少一方进行控制。
专利文献1：日本特开2002-193026号公报
专利文献2：日本特开平07-032935号公报
但是，在上述专利文献1和2所述的装置中，由于以使行进方向和引导方向相同的照明方式来进行照明，所以会产生驾驶员难以注意引导方向的问题。另外，若使前大灯的照明方向向引导方向变更，则不进行朝向车辆的行进方向的照明，有时会无法确保前方视野。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而完成的，其主要目的在于，提供一种在确保车辆的行进方向的视野的同时，能够以清楚明了的方式向驾驶员传达推荐路径的方向的车辆用照明装置。
用于实现上述目的的本发明的方式之一是车辆用照明装置，其具备：对车辆的行进方向进行照明的第1照明单元；能够以与上述第1照明单元不同的照明模式来进行照明的第2照明单元；和控制单元，在由路径引导单元进行引导以使得车辆沿着至目的地为止的推荐路径行进时，该控制单元对上述第2照明单元进行控制，以使得以与上述第1照明单元不同的照明模式来对上述推荐路径的方向进行照明。
这里，本发明中的照明模式包括颜色、亮度、闪烁或者常亮的区别中的至少一个。
另外，第1照明单元和第2照明单元也可以构成为，具有同一光源，利用DMD(Digital Mirror Device)等将光轴方向分割成2个。在这种情况下，在成为光源的前大灯的前方配置DMD，对DMD进行控制以使得仅对车辆的行进方向进行照明，或者对DMD进行控制，以使得以不同的照明模式来对车辆的行进方向和推荐路径的方向这2个方向进行照明。
根据该本发明的一个方式，对第2照明单元进行控制，以使得以与对车辆的行进方向进行照明的第1照明单元不同的照明模式，对利用进行引导以使得车辆沿着至目的地为止的推荐路径行进的路径引导单元进行了引导的推荐路径的方向进行照明，因此在确保车辆的行进方向的视野的同时，能够以清楚明了的方式向驾驶员传达推荐路径的方向。
在本发明的一个方式中，具备对车辆周边的环境进行识别的环境识别单元，上述控制单元可以对上述第2照明单元进行控制，以使得根据由上述环境取得单元识别出的车辆周边的环境来变更照明模式。
由此，以不易受车辆周边环境的影响的照明模式来对推荐路径的方向进行照明，因此能够扩大装置可应用的环境。另外，能够以更加清楚明了的方式向驾驶员传达推荐路径的方向。
根据本发明，能够提供一种在确保车辆的行进方向的视野的同时，能够以清楚明了的方式向驾驶员传达推荐路径的方向的车辆用照明装置。
附图说明
图1是本发明的一个实施例涉及的车辆用照明装置1的系统构成例。
图2是示意性地表示由本实施例的车辆用照明装置1照射的光的形态的图。
图3是在前方摄像装置30的摄像图像上示意性地重叠表示由本实施例的车辆用照明装置1照射的光的形态的图。
图4是表示以副前大灯控制部48为中心执行的特殊处理流程的流程图。
具体实施方式
下面参照附图列举实施例来说明用于实施本发明的方式。
实施例
下面参照附图对本发明的一个实施例涉及的车辆用照明装置1进行说明。图1是本发明的一个实施例涉及的车辆用照明装置1的系统构成例。车辆用照明装置1主要构成为，具备前大灯单元10、前方拍摄装置30、照明控制用ECU(Electronic Control Unit)40。
前大灯单元10作为用于对车辆的行进方向进行照明的构成，具备左右近光灯11A和11B、左右远光灯12A和12B、能够在上下方向调节它们的光轴角度的调平致动器11Aa、11Ba、12Aa、12Ba、以及能够在左右方向调节它们的光轴角度的旋转致动器11Ab、11Bb、12Ab、12Bb。各调平致动器和各旋转致动器根据从照明控制用ECU40输入的指示信号来工作。
各前大灯例如是HID(High Intensity Discharge)灯，以HID灯泡为主要构成。HID灯泡中封入有氙气、金属碘化物，当对两个端部的电极施加电压时，通过电弧放电而发光。
各前大灯安装有具备用于对HID灯泡施加电压的H桥电路的前大灯驱动器。H桥电路具有被配置成H桥状的4个桥用半导体开关元件(MOS晶体管等)。桥用半导体开关元件被控制为，在电磁开关根据来自照明控制用ECU40的指示而成为了接通状态时，位于配极的1组开关同时成为接通状态。并且，成为接通状态的组交错地切换，由此，施加于HID灯泡的电压的极性反转，从而使HID灯泡以交流方式亮灯。
另外，上述的构成只不过是一个例子，也可以构成为，各近光灯是LED灯，而前大灯驱动器进行固定电流控制。另外，也可以构成为，各近光灯是卤素灯，而前大灯驱动器是继电装置。
另外，前大灯单元10具备用于对推荐路径的方向进行照明的副前大灯。副前大灯例如与近光灯同样地作为左右一对副前大灯20A、20B(也可以是单数)而构成。副前大灯20A、20B与上述各前大灯同样地，可以构成为HID灯、LED灯、卤素灯等的方式。副前大灯20A、20B安装有能够在上下方向调节它们的光轴角度的调平致动器20Aa、20Ba、和能够在左右方向调节它们的光轴角度的旋转致动器20Ab、20Bb。
副前大灯20A、20B优选被构成为能够变更照射光的颜色。照射光颜色的变更例如可以利用能够根据电压的施加状态来将颜色从规定的颜色变更成无色(透明)的调光膜来进行。在这种情况下，重叠多枚不同颜色的调光膜，并且以仅将具有希望照射的颜色的调光膜设为配色状态的方式来进行电压控制。另外，副前大灯20A、20B并限于此，也可以是机械地替换膜的构成，也可以具备照射不同颜色的多个灯，并对进行照射的灯进行切换。
前方拍摄装置30例如是配设于挡风玻璃中间上部的、利用CCD(Charge-Coupled Device)或CMOS(Complementary Metal OxideSemiconductor)等摄像元件的拍摄装置，将车辆前方斜下方作为摄像区域，每隔数[ms]反复进行摄像。前方拍摄装置30的摄像图像作为例如利用NTSC(National Television Standards Committee)等交错方式生成的图像信号，被定期地(例如逐摄像帧地)发送至照明控制用ECU40。
照明控制用ECU40例如是以CPU(Central Processing Unit)为中心，且ROM(Read Only Memory)、RAM(Random AccessMemory)等经由总线相互连接的微型计算机，另外还具备HDD(HardDisc Drive)、DVD(Digital Versatile Disk)驱动器、CD-R(CompactDisc-Recordable)驱动器、EEPROM(Electronically Erasable andProgrammable Read Only Memory)等存储装置、I/O端口、定时器、计时器等。存储装置中保存有CPU所执行的程序和数据。
照明控制用ECU40经由专用通信线路、或者能够利用多个设备来收发信息的多路通信线路而连接着照明开关50、高度调节传感器52、转向操舵角传感器54、车载导航装置60等。另外，借助多路通信线路的设备之间的通信是利用以CAN(Controller Area Network)、LIN(LocalInterconnect Network)为代表的低速车身系列通信协议、以MOST(Media Oriented Systems Transport)为代表的多媒体系列通信协议、FlexRay等合适的通信协议来进行的。
照明开关50例如作为组合开关的一部分而构成。照明开关50具备能够在使全部光源都熄灭的OFF位置、使尾灯和小灯(示宽灯)点亮的尾部(TAIL)位置、和使尾灯、小灯以及前大灯点亮的头部(HEAD)位置这3个位置进行切换的前大灯开关、对前大灯的远光灯状态和近光灯状态进行切换的大灯变光开关等。这些开关的操作状态被输入至照明控制用ECU40。
高度调节传感器52检测各车轮保持部分处的车高(为了方便说明作为独立的部分来进行图示)。高度调节传感器52的检测值被输入到照明控制用ECU40。
转向操舵角传感器54例如被配设于转向管柱内部，经由转向控制器将操舵角信号发送至照明控制用ECU40。
车载导航装置60例如具备GPS接收器61、输入输出装置62、存储装置63、导航计算机70。
GPS接收器61接收由GPS卫星发送的电波，将其解调并将该电波所包含的导航电文(卫星信号)输出至导航计算机70。导航电文包括与卫星轨道有关的信息、卫星时钟的修正值、电离层的修正系数、表示卫星自身的动作状态的状态消息等。输入输出装置62例如包括话筒、扬声器、蜂鸣器、显示装置、输入开关等。显示装置例如被构成为触摸面板，在画面上的规定位置设定GUI(Graphical User Interface)开关，并检测电压变化等来识别用户的触摸位置。存储装置63例如是HDD、DVD驱动器、CD-R驱动器、EEPROM等存储装置，在该存储介质中存储有地图数据。地图数据例如利用表示交叉路口等、且具有坐标(纬度、经度)的节点、和与节点连接且附加存储有道路宽度、道路曲率的路段来表现道路形状。另外，地图数据具有包含成为车载导航装置60所引导的目的地的候补的主要设施、交叉路口、地名等的坐标的信息来作为地点信息。
导航计算机70例如是具有与照明控制用ECU40同样构成的计算机单元，作为功能块而具有目的地设定部71、当前位置确定部72、推荐路径生成部73和路径引导部74等。
目的地设定部71在乘车时等规定时刻，利用输入输出装置62来督促用户进行目的地设定，当用户通过声音或者触摸操作等设定目的地时，从地图数据的地点信息对其进行检索，并将发现的目的地的坐标输出至推荐路径生成部73。
当前位置确定部72对来自多个GPS卫星的导航电文进行分析，确定车辆的当前位置(是指“纬度、经度和高度”)。具体而言，根据导航电文所包含的卫星轨道的信息等计算各GPS卫星的世界坐标系(例如WGS84)上的位置(Xs、Ys、Zs)，对电波的到达时间(到达时刻-发送时刻)乘以光速来计算各GPS卫星和车辆之间的近似距离，利用针对多个GPS卫星计算出的近似距离和位置，利用三角测量原理来计算车辆的当前位置。另外，可以根据车速传感器、陀螺仪传感器等各种传感器的输出、借助信标接收器和FM多路接收器接收到的各种信息来对车辆的当前位置进行修正。
推荐路径生成部73根据由当前位置确定部72所确定的本车辆的当前位置，利用迪杰斯特拉算法(Dijkstra算法)等来生成至目的地设定部71所输出的目的地的推荐路径，并输出到路径引导部74。另外，该处理根据本车辆的当前位置的变化被反复执行。
路径引导部74对利用了输入输出装置62的导航显示、声音引导进行控制，以使得驾驶员能够沿着推荐路径生成部73所生成的推荐路径来驾驶本车辆。具体而言，路径引导部74对输入输出装置62进行控制，以使得进行交叉路口处右左拐弯的引导、高速道路的利用引导、逐渐接近目的地的情况的引导等。
另外，本发明并不限于车载装置自身生成推荐路径的构成，也可以是利用无线通信装置从车外信息服务器取得推荐路径的构成。在这种情况下，导航计算机70将车辆的当前位置和目的地的坐标等发送到车外的信息服务器，并取得与在信息服务器中生成的推荐路径有关的信息。
连接有上述设备的照明控制用ECU40具备前大灯控制部42、路径信息取得部44、图像分析部46和副前大灯控制部48，作为通过由CPU执行存储装置所存储的程序而发挥作用的主要功能块。另外，这些功能块无需基于被明确区分的各自独立的程序，也可以在同一程序中包含实现多个功能块的部分。
前大灯控制部42进行近光灯或者远光灯的控制，以使得对车辆的行进方向进行照明。具体而言，前大灯控制部42根据照明开关50的操作状态来进行近光灯或者远光灯的亮灯控制。另外，前大灯控制部42根据利用高度调节传感器52的检测值而计算出的车辆的倾斜度来控制各调平致动器，以使得前大灯的照明方向对道路面的所希望的区域进行照明。并且，前大灯控制部42参照转向操舵角传感器54的输出值，在车辆以规定角度以上进行转弯的情况下，对各旋转致动器进行控制，以使得朝向弯道的方向而非车辆中心线方向来照射光。另外，前大灯的亮灯控制也可以检测外部的照度来自动进行。
路径信息取得部44从导航计算机70取得车辆的当前位置、车辆前方的道路形状、与推荐路径等有关的信息。并且，路径信息取得部44确定在本车辆前方的规定距离以内是否存在分岔点(是指“交叉路口、T字路、收费道路的分岔、退出地点等”)，以及在该分岔点处由路径引导部74所引导的方向(推荐路径的方向)。另外，也可以构成为导航计算机70具有上述功能，而照明控制用ECU40从导航计算机70中取得与分岔点的坐标以及分岔点处的推荐路径的方向有关的信息。
图像分析部46对从前方拍摄装置30输入的图像信号进行分析，并将在分岔点处的推荐路径的方向上延伸的道路的环境(整体的亮度、成为背景的建筑物等的分布、路面照度、其他车辆的数量、配置等)数值化。
并且，副前大灯控制部48对副前大灯20A、20B(和/或安装于它们的调平致动器20Aa、20Ba、旋转致动器20Ab、20Bb)进行控制，以使得以与近光灯或者远光灯不同的照明模式来对利用路径引导部74进行了引导的推荐路径的方向进行照明。这里，照明模式包括颜色、亮度、闪烁或者常亮的区别中的至少一个。因此，副前大灯20A、20B被控制为利用与近光灯或者远光灯不同的颜色、不同的亮度、或者闪烁来对推荐路径的方向进行照明。
另外，副前大灯控制部48对副前大灯20A、20B进行控制，以使得根据由图像分析部46数值化的车辆周边的环境来变更照明模式。例如，如果在分岔点处的推荐路径的方向上延伸的道路被较亮地摄像，则副前大灯控制部48将副前大灯20A、20B照射的光的颜色从白色系变更成红色系或者蓝色系。另外，如果其他车辆的数量较多，则副前大灯控制部48进行将副前大灯20A、20B的照明模式从亮灯切换成闪烁等的控制。
图2是示意性地表示由本实施例的车辆用照明装置1照射的光的形态的图。如图示那样，在本实施例的车辆用照明装置1中，通过近光灯或者远光灯对行进方向进行照明，并且利用副前大灯20A、20B以不同的照明模式对推荐路径的方向进行照明，因此在确保车辆的行进方向的视野的同时，能够以清楚明了的方式向驾驶员传达推荐路径的方向。
另外，图3是在前方拍摄装置30的摄像图像上示意性地重叠表示由本实施例的车辆用照明装置1照射的光的形态的图。如图示那样，在本实施例的车辆用照明装置1中，根据由图像分析部46数值化的车辆周边的环境，以不易受到车辆周边的环境的影响的照明模式来对推荐路径的方向进行照明，因此能够扩大装置能够应用的环境。另外，本实施例的车辆用照明装置1能够以更加清楚明了的方式向驾驶员传达推荐路径的方向。
下面对以副前大灯控制部48为中心执行的特殊处理的流程进行说明。图4是表示以副前大灯控制部48为中心执行的特殊处理的流程的流程图。
首先，照明控制用ECU40判断近光灯或者远光灯是否是亮灯状态(S100)。在近光灯或者远光灯不是亮灯状态的情况下，照明控制用ECU40不进行任何处理而结束本流程这一程序。其原因在于，在近光灯或者远光灯不是亮灯状态的情况下，即在白天，基于副前大灯20A、20B的路径引导不会起到效果。
在近光灯或者远光灯是亮灯状态的情况下，照明控制用ECU40判断车载导航装置60是否正在进行路径引导(S102)。在车载导航装置60没有进行路径引导的情况下，照明控制用ECU40仅进行基于近光灯或者远光灯的通常照明(S118)。
在车载导航装置60正在进行路径引导的情况下，照明控制用ECU40从导航计算机70取得车辆的当前位置、道路形状、推荐路径等信息(S104)。并且，照明控制用ECU40判断分岔点是否存在于距本车辆的规定距离以内(S106)。若在距本车辆的规定距离以内不存在分岔点，则照明控制用ECU40仅进行基于近光灯或者远光灯的通常照明(S118)。
在分岔点存在于距本车辆的规定距离以内的情况下，照明控制用ECU40判断由图像分析部46数值化后的车辆周边的环境是否包含对识别照射光的处理造成妨碍的主要因素(S108)。
在车辆周边的环境不包含对识别照射光的处理造成妨碍的主要因素的情况下，照明控制用ECU40对副前大灯20A、20B进行控制，以使得利用与近光灯或者远光灯不同的照明模式来对推荐路径的方向进行照明，并且进行基于近光灯或者远光灯的通常照明(S110，S114)。
另一方面，在车辆周边的环境包含对识别照射光的处理造成妨碍的主要因素的情况下，照明控制用ECU40在本车辆通过分岔点之前的期间内，如前面所述那样，进行将副前大灯20A、20B的照明模式从亮灯切换成闪烁、或者变更成更加容易识别的颜色、亮度等的控制，并且进行基于近光灯或者远光灯的通常照明(S112，S114)。
并且，照明控制用ECU40反复执行S108～S114的处理，直到判定为本车辆通过了分岔点(S116)。
根据以上说明的本实施例的车辆用照明装置1，在确保车辆行进方向的视野的同时，能够以清楚明了的方式向驾驶员传达推荐路径的方向。
以上利用实施例对用于实施本发明的最佳方式进行了说明，但是本发明不被上述实施例做任何限定，在不脱离本发明宗旨的范围内，能够进行各种变形和置换。
例如，可以构成为，省略前方拍摄装置30和图像分析部46，对车辆周边的环境不予考虑。
另外，对具备用于对推荐路径的方向进行照明的副前大灯的构成进行了例示，但是本发明不限于此，也可以是如下的构成，即具有同一光源，利用DMD(Digital Mirror Device)等将光轴方向分割成2个。在这种情况下，车辆用照明装置1在成为光源的前大灯的前方配置DMD，对DMD进行控制以使得仅对车辆的行进方向进行照明，或者对DMD进行控制以使得以不同的照明模式对车辆的行进方向和推荐路径的方向这2个方向进行照明。
另外，本申请要求基于2009年9月25日申请的、日本国专利申请2009-221298号的优先权，该日本国申请的全部内容被参照引用于本发明。
产业上的可利用性
本发明能够应用于汽车制造业和汽车零件制造业等。
附图标记说明：
1...车辆用照明装置；10...前大灯单元；11A、11B...近光灯；12A、12B...远光灯；11Aa、11Ba、12Aa、12Ba...调平致动器；11Ab、11Bb、12Ab、12Bb...旋转致动器；20A、20B...副前大灯；20Aa、20Ba...调平致动器；20Ab、20Bb...旋转致动器；30...前方拍摄装置；40...照明控制用ECU；42...前大灯控制部；44...路径信息取得部；46...图像分析部；48...副前大灯控制部；50...照明开关；52...高度调节传感器；54...转向操舵角传感器；60...车载导航装置；61...GPS接收器；62...输入输出装置；63...存储装置；70...导航计算机；71...目的地设定部；72...当前位置确定部；73...推荐路径生成部；74...路径引导部。

Claims (1)

1.一种车辆用照明装置，具备：
第1照明单元，其对车辆的行进方向进行照明；
第2照明单元，其能够对颜色进行变更；
控制单元，在由路径引导单元进行引导以使得车辆沿着至目的地为止的推荐路径行进时，该控制单元对上述第2照明单元进行控制以使得颜色与上述第1照明单元不同，并且对上述第2照明单元的光轴角度进行控制以使得对与上述行进方向不同的方向即上述推荐路径的方向进行照明；和
环境取得单元，其取得车辆周边的环境，
上述控制单元在由上述环境取得单元取得的车辆周边的环境包含阻碍驾驶员识别上述第2照明单元的光的重要因素的情况下，对上述第2照明单元的光的颜色进行变更。
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