CN104251444A - 车辆用前照灯 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆用前照灯。提供一种缓和明暗截止线上下的明暗差，并且防止给本车的驾驶员带来不舒服的感觉的车辆用前照灯。将车辆用前照灯(1)设定为如下结构，即，车辆用前照灯(1)具备：第一照射装置(100)，其按照在上端部具有明暗截止线(C)的第一配光图案(P1)照射本车前方的规定区域，并且具有具备投影光学系统的投影器式单元；以及第二照射装置(200)，其按照包含比第一配光图案的明暗截止线上的肘点(E)更靠对向车道侧的区域且实质上不含比肘点(E)更靠对向车道相反侧的区域的第二配光图案(P2)进行照射，并且具有具备反射光学系统的反射器式单元。

Description

车辆用前照灯
技术领域
本发明涉及汽车等车辆上设置的前照灯，尤其是涉及缓和明暗截止线上下的明暗差并且防止给本车的驾驶员带来不舒服的感觉的车辆用前照灯，以及缓和明暗截止线上下的明暗差并且防止使其他车辆的驾驶员产生目眩的车辆用前照灯。
背景技术
汽车等车辆的前照灯是通过投影器等投影光学系统或反射器等反射光学系统投射例如白炽灯泡、放电管、LED等光源发出的光的灯。
这种前照灯可以进行通常行驶时使用的行驶用配光(远光)、与对向车交会车时使用的交会车用配光(近光)的切换。
在交会车用的配光方面，为了防止使对向车的驾驶员产生目眩的眩光(眩辉)，在配光图案的上缘部的规定范围形成有明暗截止线，以使比明暗截止线更靠上方实质上不照射。
另外，在这种前照灯中，公知的是并用多个光源及光学系统而形成希望的配光图案。
例如，专利文献1中记载有通过投影器式单元形成具有明暗截止线的主配光图案等，并且通过反射器式单元形成扩散配光图案的技术。
专利文献2中记载有将投影器式单元的光源发出的光线的一部分通过反射镜部件向反射器导光，照射本车道侧路肩部分等的技术。
专利文献3中记载有通过辅助反射器形成投影器式单元的交会车光束中的辅助配光图案的技术。
在专利文献3记载的技术中，按照各个反射器式单元在设于中央部的肘点的左右(对向车道侧·对向车道相反侧)同时形成的辅助配光图案，照射投影器式单元形成的明暗截止线。
现有技术文献
专利文献1：(日本)特开2011－3515号公报
专利文献2：(日本)特开2011－161035号公报
专利文献3：(日本)特开2001－195910号公报
使用投影光学系统的投影器式单元能够比较紧凑地构成，因此空间效率优异，但由于在构造上，明暗截止线很鲜明地形成，驾驶员有可能对明暗截止线上下的明暗差持有不舒服的感觉。
与之相反，如果利用使用配光图案周围的照度变化比较平稳的反射光学系统的反射器式单元，照射投影器式单元的明暗截止线周边，缓和明暗截止线上下的明暗差，那么，可以减轻驾驶员的不舒服的感觉。
但是，如专利文献3中所记载的技术，用反射器式单元同时照射肘点左右的明暗截止线的情况，在比肘点更靠对向车道相反侧(本车行车道侧)，已经被主配光图案均匀地照射的区域也被追加配光，路面的配光图案变得不均匀，有可能给驾驶员带来不舒服的感觉。
另外，用反射器式单元照射明暗截止线周边的情况，由于明暗截止线的上方在某种程度上也被照射，因此，因该眩光，有可能使对向车或前车的驾驶员产生目眩。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的课题在于，提供一种缓和明暗截止线上下的明暗差，并且防止给本车的驾驶员带来不舒服的感觉的车辆用前照灯。
另外，本发明的另一课题在于，提供一种缓和明暗截止线上下的明暗差，并且防止使其他车辆的驾驶员产生目眩的车辆用前照灯。
本发明通过如下的解决手段，解决上述课题。
第一方面的发明提供一种车辆用前照灯，其包括：第一照射装置，其按照在上端部具有明暗截止线的第一配光图案，照射本车前方的规定区域，并且具有具备投影光学系统的投影器式单元；第二照射装置，其按照在比所述第一配光图案的所述明暗截止线上的肘点更靠对向车道侧的区域与所述明暗截止线重叠且实质上不包含比所述肘点更靠对向车道相反侧的区域的第二配光图案进行照射，并且具有具备反射光学系统的反射器式单元。
根据第一方面的发明，通过用第二照射装置的反射器式单元发出的扩散配光，照射明暗截止线上下的明暗差容易成为问题的区域(比明暗截止线上的肘点更靠对向车道侧的区域)，能够缓和第一照射装置的投影器式单元形成的明暗截止线上下的明暗差。
另一方面，由于不必对按照第一照射装置的第一配光图案形成均匀的照射范围的区域(比明暗截止线上的肘点更靠对向车道相反侧的区域)进行追加配光，因此可以防止因该区域的路面配光变得不均匀而给驾驶员带来不舒服的感觉。
第二方面的发明的车辆用前照灯，在第一方面所述的车辆用前照灯的基础上，其中，可以具备：检测在本车前方行驶的其他车辆的其他车辆检测装置、和在检测到所述其他车辆的情况下，停止所述第二照射装置的照射的照射控制装置。
第三方面的发明的车辆用前照灯，在第一或第二方面所述的车辆用前照灯的基础上，其中，所述第二配光图案的肘点侧的端部可以配置为实质上与所述肘点重叠在一起。
第四方面的发明的车辆用前照灯，在第一或第二方面所述的车辆用前照灯的基础上，其中，所述第二配光图案的肘点相反侧的端部可以配置在比所述第一配光图案的侧端部稍稍偏向肘点侧的部位。
第五方面的发明的车辆用前照灯，在第一或第二方面所述的车辆用前照灯的基础上，其中，所述第二配光图案的上端部、下端部可以大致平行地配置在与所述第二配光图案重叠配置的所述明暗截止线的上侧及下侧，且沿水平方向延伸。
第六方面的发明提供一种车辆用前照灯，其包括：第一照射装置，其按照在上端部具有明暗截止线的第一配光图案照射本车前方的规定区域，并且具有具备投影光学系统的投影器式单元；第二照射装置，其按照包含所述第一配光图案的所述明暗截止线的第二配光图案进行照射，并且，具有具备反射光学系统的反射器式单元；检测在本车前方行驶的其他车辆的其他车辆检测装置；在检测到所述其他车辆的情况下停止所述第二照射装置的照射的照射控制装置。
根据这些各发明，通常时，能够利用第二照射装置的反射器式单元发出的扩散配光，缓和第一照射装置的投影器式单元形成的明暗截止线上下的明暗差。
另外，在检测到其他车辆的情况下，停止第二照射装置的照射，由此，可以防止使其他车辆的驾驶员产生目眩。
第七方面的发明的车辆用前照灯，在第二方面或第六方面所述的车辆用前照灯的基础上，其中，所述其他车辆检测装置可以具有拍摄本车前方的拍摄装置，根据所述拍摄装置拍摄的图像检测相当于其它车辆的前照灯或尾灯的高辉度部。
据此，能够充分地判别对向车、前车，可靠地获得上述效果。
第八方面的发明的车辆用前照灯，在第二方面或第六方面所述的车辆用前照灯的基础上，其中，停止所述第二照射装置的照射后，在所述其他车辆检测装置没有检测到所述其他车辆的情况下，所述照射控制装置恢复所述第二照射装置的照射，在所述其他车辆检测装置检测到所述其他车辆的情况下，所述照射控制装置保持停止所述第二照射装置的照射。
发明效果
如以上说明，根据本发明，能够提供缓和明暗截止线上下的明暗差，并且防止给本车的驾驶员带来不舒服的感觉的车辆用前照灯。
另外，根据本发明，能够提供缓和明暗截止线上下的明暗差，并且防止使其他车辆的驾驶员产生目眩的车辆用前照灯。
附图说明
图1是从正面观察应用了本发明的车辆用前照灯的实施例的图；
图2是图1的II－II部向视剖视图(矢視断面図)；
图3是图1的III－III部向视剖视图；
图4是图1的IV－IV部向视剖视图；
图5是表示实施例的车辆用前照灯的配光图案的图；
图6是表示构成实施例的车辆用前照灯的控制系统的结构的方框图；
图7是表示实施例的车辆用前照灯的控制系统的动作的流程图。
符号说明
1 前照灯
10 外壳          11 背面部
12 上面部        13 下面部
14 侧面部        15 侧面部
20 外透镜        21 前面部
22 上面部        23 下面部
24 侧面部        25 侧面部
30 扩展挡板
100 第一单元     110 LED光源
111 散热器       112 光轴调整促动器
120 反射器       130 投影光学系统
200 第二单元     210 LED光源
211 散热器       220 反射器
230 内透镜
500 车辆综合单元     501 灯开关
510光源控制装置  520 环境识别装置
521相机(カメラ)LH    522 相机RH
P1、P2配光图案
具体实施方式
本发明通过利用具有与明暗截止线重叠的配光图案的反射器式单元，只照射比投影器式单元形成的明暗截止线的肘点更靠对向车道相反侧，解决了提供一种缓和明暗截止线上下的明暗差并且防止给本车的驾驶员带来不舒服的感觉的车辆用前照灯的课题。
另外，本发明通过设置具有与投射器式单元的明暗截止线重叠的配光图案的反射器式单元，并且根据对向车或前车的检测将反射器式单元熄灯，解决了提供一种缓和明暗截止线上下的明暗差并且防止其他车辆的驾驶员产生目眩的车辆用前照灯的课题。
实施例
下面，对应用了本发明的车辆用前照灯的实施例进行说明。
实施例的车辆用前照灯(以下简称为“前照灯”。)例如设于轿车等汽车的车身前端部。
图1是从正面看实施例的前照灯的图；
图2是图1的II－II部向视剖视图；
图3是图1的III－III部向视剖视图；
图4是图1的IV－IV部向视剖视图；
图5是图1的V－V部向视剖视图。
前照灯1在车身前端部沿车宽方向分开设置有一对。
前照灯1的构成具有外壳10、外透镜20、扩展挡板30、第一单元100、第二单元200等。
外壳10是容纳各单元100、200的箱体。
外壳10例如通过将树脂系材料进行注射成型，形成在车辆前方侧具有开口的箱状。
外壳10具有背面部11、上面部12、下面部13、侧面部14、15等。
背面部11是外壳10的车辆后方侧的面部，形成为大致沿车宽方向及垂直方向延伸的平面状。
从车辆前方看背面部11的形状实质上为横长的矩形。
上面部12、下面部13、侧面部14、15是分别从背面部11的上端部、下端部、侧端部向车辆前方侧突出的平板状的部分。
外透镜20以闭塞外壳10的车辆前方侧的开口的方式设置，将各单元100、200的前面部覆盖。
外透镜20由透明的树脂系材料一体形成。
外透镜20具有前面部21、上面部22、下面部23、侧面部24、25等。
前面部21是露出于车辆外侧而配置的外观设计面，形成为向车辆前方侧鼓出的凸曲面状，以上端部相对于下端部后退的方式倾斜地配置。
上面部22、下面部23、侧面部24、25是分别从前面部21的上端部、下端部、侧端部向车辆后方侧突出的平板状的部分。
上面部22、下面部23、侧面部24、25的后缘部被插入形成于外壳10的上面部12、下面部13、侧面部14、15的前缘部中的卡合槽部。
扩展挡板30是设于外透镜20的内侧(后方侧)的外观设计零件，且设有配置各单元100、200的透镜部等的开口部。
第一单元100是将LED光源110发出的光通过反射器120及投影光学系统130向车辆前方侧的规定区域投射的照射装置(投影器式单元)。
LED光源110例如为白色LED，具备散热器111、光轴调整促动器112等。
散热器111从向车辆后方侧突出的散热片释放LED光源110产生的热，并且，兼作设置有LED光源110的基部。
如图2所示，散热器111的一部分还向第二单元200的后方延伸配置。
LED光源110载置于散热器111的上面部。
散热器111的上端部可摆动地安装于外壳10的背面部11。
散热器111的下端部经由光轴调整促动器112安装于背面部11。
光轴调整促动器112通过使散热器111的下端部在车辆前后方向变位，由此，使第一单元100的光轴在上下方向倾斜。
反射器120是以覆盖设置于散热器111的上面部的LED光源110的上方的方式配置的抛物面反射器。
反射器120将来自LED光源110的光聚集，使其向车辆前方侧反射，入射到投影光学系统130。
在投影光学系统130上，设有具有与明暗截止线对应的形状的灯罩，通过将灯罩的像放大并向车辆前方侧投影，形成配光图案P1(参照图5)的明暗截止线。
如图1所示，从正面看投影光学系统130的形状实质上为圆形。
第二单元200是将LED光源210发出的光通过反射器220向车辆前方侧的规定区域照射的照射装置(反射器式单元)。
第二单元200与第一单元100的车宽方向内侧相邻配置。
LED光源210例如为白色LED，具有散热器211。
散热器211使LED光源210产生的热从散热片散热，并且，兼作设置有LED光源210的基部。
LED光源210载置于散热器211的上面部。
反射器220是以覆盖设置于散热器211的上面部的LED光源210的上方的方式配置的抛物面反射器。
反射器220反射来自LED光源210的光，按照规定的配光图案P2(参照图5)，经由内透镜230向车辆前方投射光。
内透镜230在反射器220的前方侧，配置于扩展挡板30的开口部内。
内透镜230由实质上为平板状的透明板形成。
如图1所示，从正面看内透镜230的形状实质上为从矩形上将与第一单元100相邻的部位切割成与第一单元100同心的圆弧状的形状。
接着，对前照灯1形成的配光图案进行说明。
图5是表示前照灯1的配光图案的图。V轴表示垂直线，H轴表示水平线。
图5表示在交会车光束(近光)时，向正对车辆前方侧配置、且沿垂直方向及车宽方向配置的平面投射光的状态。
图5作为一个例子表示右侧通行的情况，左侧通行的情况则将左右翻转。
第一单元100、第二单元200分别形成配光图案P1、P2。
配光图案P1实质上形成具有沿车宽方向的长边的矩形状，并且，在上端部形成有明暗截止线C。
配光图案P1以确保本车行车道的中央远方的可视性为目的，例如，是满足基于日本、欧洲、中国、美国等的法律法规的配光标准的主配光图案。
明暗截止线C在左右方向的中央部(车辆行进方向)设有从水平向上的屈曲点即肘点E。
明暗截止线C在比肘点E更靠对向行车道侧(左侧通行的情况为右侧，右侧通行的情况为左侧)沿水平方向配置，并且，配置于比通过前照灯1的中心的水平面低的位置，由此，向上方的配光实质上被遮断。
配光图案P1的上端部在比肘点E更靠对向车道相反侧(左侧通行的情况下为左侧、右侧通行的情况下为右侧)，配置成相对于对向车道侧变高的台阶状，并且，在与肘点E相邻的区域配置有以对向车道相反侧变高的方式倾斜的明暗截止线。
配光图案P1的上端部在比肘点E更靠对向车道相反侧的区域，配置在与通过前照灯1的中心的水平面实质上相同的高度。
配光图案P2形成为实质上横长的矩形状。
配光图案P2配置为与配光图案P1的比明暗截止线C的肘点E更靠对向车道侧(明暗截止线C低的一侧)的区域实质上重叠。
配光图案P2的肘点E侧的端部配置为实质上与肘点E重叠在一起。
配光图案P2的肘点E相反侧的端部配置在比配光图案P1的侧端部稍稍偏向肘点E侧的部位。
配光图案P2的上端部、下端部大致平行地配置在与配光图案P2重叠配置的明暗截止线C的上侧及下侧，且沿水平方向延伸。
接着，对前照灯1的控制系统及其动作进行说明。
图6是表示前照灯的控制系统的构成的方框图。
前照灯1的控制系统的构成具有车辆综合单元500、光源控制装置510、环境识别装置520等。
它们通过例如CAN通信系统等车载LAN可以进行通信。
车辆综合单元500是统一控制车辆上设置的灯光类等各种电装件的单元。
车辆综合单元500向光源控制装置510提供控制信号，分别地控制第一单元100、第二单元200的点亮、熄灯。
车辆综合单元500连接灯开关501。
灯开关501是驾驶员切换前照灯1的点亮或熄灯并且在点亮时切换远光(行驶用光束)或近光(交会车用光束)的操作部。
光源控制装置510具备控制进行向前照灯1的各单元100、200的LED光源110、灯泡210的供电、断电的继电器及各光源的发光状态的控制器等。
环境识别装置520使用由相机LH521、相机RH522构成的立体相机，使用公知的立体图像处理技术，检测本车前方的车道形状或障害物的种类、位置等。
相机LH521、相机RH522是沿左右方向分离配置在例如车辆的挡风玻璃上端部(车室反射镜附近)的拍摄装置。
环境识别装置520基于相机LH521、相机RH522拍摄的图像而识别障害物等，并且利用各相机的视差，根据三角测量的原理进行计算距本车的距离的立体图像处理。
相机LH521、相机RH522通过对本车前方以规定间隔时序地进行拍摄，随时将一对拍摄图像作为立体图像输出。
环境识别装置520对各立体图像进行立体图像处理，生成距离图像。
距离图像被定义为与图像平面上的位置对应的距离值(视差)的集合。在此，左右图像中的相关的像素块的水平方向的偏差量为视差。
环境识别装置520基于该视差，计算该像素块的被摄体距本车的距离。
环境识别装置520将实质上具有同等的距离值的相邻的像素群作为物体进行检测，并且基于其高度方向、宽度方向的尺寸及轮廓形状，判别对向车、前车等物体的种类。
另外，环境识别装置520可以基于实质上白色的高辉度像素群而检测对向车的前照灯，另外，基于实质上红色的高辉度像素群检测前车的尾灯。
这样，环境识别装置520可检测相机LH521、相机RH522的拍摄范围内所包含的对向车、前车相对于本车的相对位置。
图7是表示上述控制系统的动作的流程图。
下面，对每个步骤依次进行说明。
＜步骤S01：近光打开判断＞
车辆综合单元500判别是否进行通过灯开关501点亮且选择近光的操作，在点亮且选择了近光的情况下，进入步骤S02。
另一方面，在其它情况下，结束一系列的处理(返回)。
＜步骤S02：第一、第二单元点亮＞
车辆综合单元500向光源控制装置510提供控制信号，使第一单元100及第二单元200为点亮状态。
之后，进入步骤S03。
＜步骤S03：对向车、前车检测判断＞
车辆综合单元500判别环境识别装置520在本车前方的第二单元200的照射区域内是否检测到对向车或前车，在检测到对向车或前车的情况下，进入步骤S04。
另一方面，在未检测到对向车或前车的情况下，结束一系列的处理(返回)。
＜步骤S04：其他车辆距离判断＞
车辆综合单元500判断环境识别装置520检测到的对向车、前车距本车的距离是否为事先设定的阈值以下。
在此，对向车和前车各自的阈值设定为不同的值。
例如，对向车的情况，由于驾驶员注视本车方向而容易产生目眩，因此阈值(距离)设定为比前车的情况大。
车辆综合单元500在到对向车或前车的距离为阈值以下的情况下，进入步骤S05。
另一方面，距离超过阈值的情况下，结束一系列的处理(返回)。
＜步骤S05：第二单元熄灯＞
车辆综合单元500向光源控制装置510提供控制信号，使第二单元200成为熄灯状态。
之后，进入步骤S06。
＜步骤S06：判断未检测到其他车辆＞
车辆综合单元500判别环境识别装置520在本车前方的第二单元200的照射区域内是否检测到对向车或前车，在未检测到对向车或前车的情况下，进入步骤S07。
另一方面，在检测到对向车或前车的情况下，重复步骤S05以后的处理。
＜步骤S07：第二单元熄灯＞
车辆综合单元500向光源控制装置510提供控制信号，使第二单元200点亮，结束一系列的处理。
根据以上说明的实施例，能够获得以下的效果。
(1)第二单元200的配光图案P2仅照射比第一单元100的配光图案P1的明暗截止线C上的肘点E更靠对向车道侧的区域，而不照射对向车道相反侧(本车行车道侧)的区域，由此，可防止对由第一单元100形成均匀的照射范围的区域进行追加配光而使路面配光变得不均匀。
(2)通常时，通过作为反射器式单元的第二单元200发出的扩散配光，可以缓和作为投影器式单元的第一单元100形成的鲜明的明暗截止线C上下的明暗差(使变模糊)，可以防止给驾驶员带来不舒服的感觉。
另外，在检测到对向车或前车的情况下，则停止第二单元200的照射，由此，抑制会成为眩光的向明暗截止线C上方的照射，可防止使其他车辆的驾驶员产生目眩。
(3)基于从由立体相机拍摄的图像所检测的高辉度像素群检测对向车、前车，由此，能够充分地判别对向车、前车而可靠地获得上述效果。
(变形例)
本发明不限定于以上说明的实施例，可以进行各种各样的变形及变更，这些变形及变更也在本发明的技术性范围内。
(1)构成前照灯的各部件的形状、构造、材质、制法等，不限于上述实施例的结构，可以适当进行变更。
(2)在实施例中，前照灯由第一单元、第二单元这两个单元构成，但也可以附加这些以外的单元。
(3)在实施例中，第二单元的配光图案仅设于与第一单元的明暗截止线的一部分相邻的区域，但也可以使第二单元的配光图案包含其它区域。
例如，通过采用第二单元的配光图案包含与本车前方的路肩部相当的区域的构成，也可以实现行人的早期发现。
另外，第二单元的配光图案也可以照射本车附近的左右的方式形成。据此，能够充分地监视行人的窜出等。

Claims (8)

1.一种车辆用前照灯，包括：
第一照射装置，其按照在上端部具有明暗截止线的第一配光图案，照射本车前方的规定区域，并且具有具备投影光学系统的投影器式单元；以及
第二照射装置，其按照在比所述第一配光图案的所述明暗截止线上的肘点更靠对向车道侧的区域与所述明暗截止线重叠且实质上不含比所述肘点更靠对向车道相反侧的区域的第二配光图案进行照射，并且具有具备反射光学系统的反射器式单元。
2.如权利要求1所述的车辆用前照灯，还包括：
其他车辆检测装置，其检测在本车前方行驶的其他车辆；以及
照射控制装置，其在检测到所述其他车辆的情况下，停止所述第二照射装置的照射。
3.如权利要求1或2所述的车辆用前照灯，其中，
所述第二配光图案的肘点侧的端部配置为实质上与所述肘点重叠在一起。
4.如权利要求1或2所述的车辆用前照灯，其中，
所述第二配光图案的肘点相反侧的端部配置在比所述第一配光图案的侧端部稍稍偏向肘点侧的部位。
5.如权利要求1或2所述的车辆用前照灯，其中，
所述第二配光图案的上端部、下端部大致平行地配置在与所述第二配光图案重叠配置的所述明暗截止线的上侧及下侧，且沿水平方向延伸。
6.一种车辆用前照灯，包括：
第一照射装置，其按照在上端部具有明暗截止线的第一配光图案照射本车前方的规定区域，并且具有具备投影光学系统的投影器式单元；
第二照射装置，其按照包含所述第一配光图案的所述明暗截止线的第二配光图案进行照射，并且具有具备反射光学系统的反射器式单元；
其他车辆检测装置，其检测在本车前方行驶的其他车辆；以及
照射控制装置，其在检测到所述其他车辆的情况下停止所述第二照射装置的照射。
7.如权利要求2或6所述的车辆用前照灯，其中，
所述其他车辆检测装置具有拍摄本车前方的拍摄装置，根据所述拍摄装置拍摄的图像检测相当于其它车辆的前照灯或尾灯的高辉度部。
8.如权利要求2或6所述的车辆用前照灯，其中，
停止所述第二照射装置的照射后，在所述其他车辆检测装置没有检测到所述其他车辆的情况下，所述照射控制装置恢复所述第二照射装置的照射，在所述其他车辆检测装置检测到所述其他车辆的情况下，所述照射控制装置保持停止所述第二照射装置的照射。
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