CN104661872B - 车辆用前照灯装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及车辆用前照灯装置，该车辆用前照灯装置具备：前照灯，其照射车辆的前方；配光图案切换单元，其在至少包括远光和近光的多个配光图案之间切换前照灯的配光图案；检测单元，其检测在该车辆的前方存在的前方车辆；控制单元，其基于检测单元的检测结果，来控制配光图案切换单元；以及转弯半径获取单元，其获取行驶中车辆的转弯半径。另外，控制单元在由转弯半径获取单元获取到的车辆的转弯半径比规定值小的情况下，禁止前照灯的配光图案向远光侧切换。

Description

车辆用前照灯装置
技术领域
本发明涉及车辆用前照灯装置。
背景技术
以往，为了提高夜间行驶时的安全性，已知有利用远光照射前方车辆(包括先行车辆、对向车辆)以外的部分，来大范围地确保前方视野的远光可变前照灯系统(Adaptive Driving Beam System：自适应远光系统)。
具体而言，远光可变前照灯系统通过对来自车载拍摄装置的信息进行图像处理，来检测前方车辆的位置，并使用被称为中间远光的配光图案，使遮光部追随前方车辆，不给予前方车辆强光(炫光)，大范围地确保本车辆的前方视野，并容易发现步行者等，其中，所谓中间远光是指遮蔽照射范围的一部分而以远光照射其他的部分。
另外，专利文献1公开了通过在前照灯内设置的遮光板机构来遮蔽照射范围的一部分以及在拐弯处无论有没有前方车辆都将前照灯的配光图案自动地切换为近光等。
专利文献1：日本特开2011－255826号公报
但是，如专利文献1所公开的，若在拐弯处不管有没有先行车辆或对向车辆，均切换为近光，则有可能前方的视野变窄，对本车辆的驾驶员给予恐怖感。
发明内容
本发明是鉴于上述问题点而完成的，其目的在于，提供能够避免给予先行车辆的驾驶员或同乘者强光，并且尽可能大范围地确保本车辆的驾驶员的视野的车辆用前照灯装置。
为了实现上述目的而完成的本发明的特征在于，车辆用前照灯装置具备：前照灯，其照射车辆的前方；配光图案切换单元，其在至少包括远光和近光的多个配光图案之间切换上述前照灯的配光图案；检测单元，其检测在该车辆的前方存在的前方车辆；以及控制单元，其基于上述检测单元的检测结果，来控制上述配光图案切换单元，在上述车辆用前照灯装置中还具备转弯半径获取单元，上述转弯半径获取单元获取行驶中本车辆的转弯半径，上述控制单元在由上述转弯半径获取单元获取到的本车辆的转弯半径比规定值小的情况下，禁止上述前照灯的配光图案向远光侧切换。
根据该构成，在车辆的转弯半径为规定值以上的情况下，通过检测单元检测前方车辆，另外基于该检测结果通过控制单元控制配光图案切换单元，从而能够适当地设定前照灯的配光图案。另一方面，在车辆的转弯半径比规定值小的情况下，通过禁止前照灯的配光图案向远光侧切换，能够不使前方车辆的驾驶员或同乘者感觉强光，尽可能大范围地确保视野。
附图说明
图1是表示实施方式所涉及的车辆用前照灯装置的整体构成的功能框图。
图2是前照灯的示意图。
图3是以来自上方的视点表示中间远光的配光图案的示意图。
图4是以来自驾驶席的视点表示中间远光的配光图案的示意图。
图5是表示用于控制前照灯的配光图案的ECU(电子控制装置)的处理的流程图。
图6是对前照灯的旋转角进行说明的示意图。
具体实施方式
以下，参照图1～6，对本发明的实施方式所涉及的车辆用前照灯装置进行说明。如图1所示，车辆用前照灯装置1具备车载拍摄装置2、转向角传感器3、车轮速度传感器4、ECU(ECU：Electronic ControlUnit，电子控制装置)5以及前照灯6、7。
车载拍摄装置2设置于车辆的前窗内侧，拍摄车辆前方，并将数据发送至ECU5。转向角传感器3是ESC(Electronic Stability Control：电子稳定装置，防侧滑装置)用而设置的既设的传感器，设置于转向机构。转向角传感器3检测车辆的转向角，并将表示该检测结果的转向角信号发送至ECU5。车轮速度传感器4是ABS(Anti-lock BrakingSystem：防抱死制动系统)用而设置的既设的传感器。车轮速度传感器4检测车辆的车轮的转速，并将表示该检测结果的车轮速信号发送至ECU5。
ECU5是用于控制前照灯6、7的控制装置。具体而言，ECU5具有图像处理部51、转弯半径获取部52、控制部53。图像处理部51对车载拍摄装置2的数据进行图像处理，计算先行车辆或对向车辆的位置作为坐标，计算前照灯6、7的旋转(swivel：转动、回旋)角度。
转弯半径获取部52基于从转向角传感器3输出的转向角信号、以及从车轮速度传感器4输出的车轮速度信号，来计算车辆的转弯半径。控制部53基于计算出的车辆的转弯半径，对前照灯6、7指示配光图案的切换和旋转动作。
前照灯6、7是成对设置于车辆左右且照射前方的灯。如图2所示，各前照灯6、7具有光源11、透镜12、遮光板机构13以及致动器14。光源11是卤素灯。遮光板机构13具有未图示的多个遮光板，通过来自ECU5的控制部53的指示，插入于在前照灯内部形成的光路的一部分，来进行遮光，从而形成中间远光图案、近光图案。另外，通过遮光板机构13从光路完全退避，来形成远光图案。此外，前照灯6、7分别具有这3个配光图案。
如图3、4所示，所谓中间远光是指遮蔽前方车辆的部分以免给予前方车辆的乘客强光的凹状配光图案。由左侧的前照灯形成的是具有大致L字型的配光图案的照射范围21，由右侧的前照灯形成的是具有左右翻转了大致L字型的配光图案的照射范围22。
若左右前照灯同时为中间远光，则合成了如图3、4那样的配光图案。作为理想，如图4那样，优选照射范围位于前方车辆的左右两端位置与照射范围的垂直方向的切线的位置一致那样的位置。因此，随时确认前方车辆的位置，使前照灯旋转。
在中间远光中，遮光部以外是与远光相同的亮度，所以若无意中照射前方车辆，则如果是对向车辆，则光直接进入对向车辆的驾驶员的眼睛感觉强光。另外，在先行车辆中，从反射镜之类反射出的光进入先行车辆的驾驶员的眼睛，先行车辆的车厢内被明亮地照出，难以确认外部的状况。因此，为了避免这样的情况，在将前照灯的配光图案从远光、近光切换为中间远光的情况下，需要计算旋转角度。
此外，实际的配光图案不是左右对称，而较多地照射车辆的左侧，但是因为与本发明的说明没有关系，所以在各图中为了简单作为对称的情况进行说明。
另外，前照灯6、7能够通过手动开关切换为远光、近光、ADB模式。此外，这里将远光可变前照灯系统称为ADB(Adaptive DrivingBeam：自适应远光)系统。
远光、近光与以往相同，左右同时切换为远光、近光。ADB模式是自动切换模式，通过采用ADB模式，ECU5的控制部53自动地成为远光或者独立地控制左右前照灯成为中间远光、近光。
在图2所示的、遮光板机构13插拔遮光板的位置中，通过透镜12上下左右被翻转，所以若如图2所示那样覆盖光路的下侧，则遮蔽照射范围的上侧。通过覆盖光路的下侧的规定部，能够实现图3、4那样的配光图案。
致动器14基于来自ECU5的控制部53的指示，使整个前照灯以旋转轴为中心进行旋转动作。具体而言，根据来自车载拍摄装置2的数据进行旋转动作，以免中间远光的照射范围照射前方车辆使驾驶员或同乘者感觉强光。此时，各前照灯的光轴的基准位置使用从ECU5的控制部53向前照灯6、7的致动器14指示的指示信息(旋转角度的指令值)来获取。
接下来，对于本实施方式中的车辆用前照灯装置1的控制以及动作进行说明。图5的流程图表示将前照灯设定为ADB模式并点亮了的情况下的ECU5的处理。这里，省略数据的初始化、模式判定等初始处理。图5的开始是这些初始处理结束的状态。
首先，ECU5的转弯半径获取部52基于从转向角传感器3输出的转向角信号以及从车轮速度传感器4输出的车轮速度信号，来计算车辆的转弯半径(步骤－1。以下简略记载为S－1。其他的步骤也相同)。
[有前方车辆的情况]
接着，ECU5的控制部53根据来自车载拍摄装置2的信息，判定有无前方车辆(S－2)。在有前方车辆的情况下(S－2：是)，ECU5的图像处理部51对车载拍摄装置2的信息进行图像处理，例如根据先行车辆的尾灯、对向车辆的前照灯的亮度，来计算前方车辆的左右两端的坐标。另外，图像处理部51基于该计算出的坐标，计算用于使前照灯追随前方车辆的旋转角度(S－4)。
此外，在本实施方式中，追随前方车辆的位置来使前照灯旋转仅是该前照灯的配光图案是中间远光时。然而，在S－4中，不管前照灯的配光图案如何，都进行旋转角度的计算。这是因为在以后的步骤的S－8中判定是否应该将配光图案从近光向中间远光切换时，需要旋转角度，另外，是因为在S－9中从远光切换为中间远光的情况下需要旋转角度。
在接着的S－5中，控制部53将在S－1中计算出的转弯半径与规定值R1比较。这里，将R1作为150[m]。在有前方车辆的情况的配光控制中，转弯半径是150[m]以上的拐弯与直线相同的处理。
转弯半径不满规定值R1的情况下(S－5：是)，获取当前的前照灯6、7各自的配光图案。参照存储于ECU5内的上次的针对前照灯6、7的指示信号即可。由此，可知当前的配光图案是远光、中间远光、近光中的哪一个。对于转弯半径是规定值R1以上的情况(S－5：否)，以后统一进行说明。
在接着的S－7中，判定该获取到的配光图案是否是近光。此外，该判定分别独立地判定左右的前照灯。在配光图案是近光的情况下(S－7：是)，返回S－1。
对于配光图案是近光以外的情况(S－7：否)，即远光或者中间远光的情况、和以上未说明的转弯半径是规定值R1以上的情况(S－5：否)进行说明。这些情况下，按照左右前照灯比较并判定朝向车辆外侧的旋转角度和规定值。此外，在S－7中，所谓远光的情况是从因为没有前方车辆而在S－11中维持或者设定为远光的状态，前方车辆出现而S－2变为“是”的初次的情况。
在ECU5内，从与进行了图像处理的坐标的关系来看，旋转角度分配如图6所示的符号来进行处理。即将朝向车辆正面的角度作为零，将朝向左侧倾斜的角度作为正，将朝向右侧倾斜的角度作为负。此外，在图6中，将左侧前照灯表示为6，将右侧前照灯表示7。
所谓流程图的S－8的框内记载的“朝向车辆外侧的旋转角度”，在左侧前照灯6的情况下，是指朝向旋转角度为正的一侧的方向，在右侧前照灯7的情况下，是指朝向旋转角度为负的一侧的方向。
因此，在左侧前照灯6的旋转角是正侧的规定值以下的情况下(S－8：是)，将左侧前照灯6的配光图案设定或者维持为中间远光(S－9)。另外，在右侧前照灯7的旋转角是规定值以上(若作为绝对值来看则变小)的情况下(S－8：是)，将右侧前照灯7的配光图案设定或者维持为中间远光(S－9)。
另外，在左侧前照灯6的旋转角比正侧的规定值大的情况下(S－8：否)，将左侧前照灯6的配光图案设定为近光(S－10)。另外，在右侧前照灯7的旋转角比规定值小(若作为绝对值来看则变大)的情况(S－8：否)下，将右侧前照灯7的配光图案设定为近光(S－10)。在近光中不进行追随前方车辆的旋转，所以使光轴复原为规定位置。
之后，S－9、S－10均返回到S－1。此外，图6中朝向车辆内侧的旋转角的情况，即，右侧前照灯的正侧角度、左侧前照灯的负侧角度的情况下，不切换配光图案。
若根据实际的状况对本流程进行说明，则即使没有前方车辆，且配光图案是远光的情况下，若前方车辆出现，则控制为向中间远光或者近光切换。此时，从S－1到S－9、S－10在极短时间内进行，所以前方车辆的驾驶员或同乘者不会感觉强光。
另外，在转弯半径比规定转弯半径小的拐弯中，如果当前的配光图案是近光，则维持近光，所以不会使前方车辆的驾驶员或同乘者感觉强光。
并且，在转弯半径比规定转弯半径小的拐弯中，如果当前的配光图案是远光、中间远光，则根据事先计算出的旋转角度，控制为向中间远光或者近光切换，所以尽可能大范围地确保前方视野，并且不会使前方车辆的驾驶员或同乘者感觉强光。
[没有前方车辆的情况]
在S－2中，在没有前方车辆的情况下(S－2：否)，将S－1中计算出的转弯半径与规定值R2比较(S－3)。这里将R2作为100[m]。在没有前方车辆的情况的配光控制中，转弯半径为100[m]以上的拐弯与直线相同的处理。
在转弯半径不满规定值R2的情况下(S－3：是)，不进行配光图案的切换，维持着当前的配光图案返回到S－1。在转弯半径是规定值R2以上的情况下(S－3：否)，将左右前照灯设定或者维持为远光(S－11)，返回到S－1。
若根据实际的状况进行说明，则在没有前方车辆的状态下(S－2：否)，在直线路行驶的情况下(S－3：否)，前照灯被控制为远光(S－11)。即使从该状态来到拐弯，且转弯半径不满规定值R2(S－3：是)的情况下，配光图案也被维持，所以保持远光，前方的视野不会变窄，有利于安全驾驶。
另外，对于本实施方式的特征的处理，亦即从有前方车辆的状态(S－2：是)在拐弯的中途变为没有前方车辆的状态(S－2：否)的情况进行说明。在追随先行车辆在直线路行驶的情况(S－5：否)下，左右前照灯为中间远光的情况较多(S－8：是，S－9)。
这里，若来到拐弯，在拐弯的中途有岔路口，先行车辆左转，则右前照灯保持中间远光，左前照灯被控制为近光的可能性较高(S－8：否，S－10)。于是，因为前方车辆消失，所以在接着的循环中，S－2为否，所以将转弯半径与R2比较(S－3)。
此时，如果转弯半径不满R2，则即使没有前方车辆，也不切换配光图案，而是加以维持。例如，保持右前照灯是中间远光，左前照灯是近光。
若在拐弯的中途，配光图案切换为远光，则视野突然变宽，驾驶员会感觉到不适。另外，在拐弯中，与直线路相比，若不是近距离则前方车辆不进入拍摄装置的拍摄角内而无法检测，所以随着先行车辆或对向车辆的检测状态频繁地切换，配光图案的切换被频繁地进行，感觉烦琐。因此，如果转弯半径不足R2，则即使没有前方车辆，也维持既设的配光图案。
即使没有前方车辆的情况下，在转弯半径比规定转弯半径小的拐弯中，也维持当前的配光图案，所以本车辆的驾驶员不会感觉不适或烦琐。
另外，规定值R2为比规定值R1小的值。在本实施方式中，如上述那样规定值R2是100[m]，规定值R1是150[m]。在没有前方车辆的情况下，因为没有使其感觉强光的对象，所以与有前方车辆的情况相比，放宽使配光图案提高到远光的条件。
如上所述，即使在转弯半径比R2小的拐弯的中途没有前方车辆，配光图案也被维持着朝向拐弯的出口。若来到为拐弯的出口或者直线路，则转弯半径变大，但是如果是这样的情况，则通过车载拍摄装置2，识别到远方，判定为没有前方车辆。在该情况下，配光图案的切换被频繁地进行的可能性也下降，即使在转弯半径比有前方车辆的情况下的规定值R1小的状态下许可切换(S－3：否)也没有问题。因此，将规定值R2作为比规定值R1小的值，在没有前方车辆的情况下，优先在拐弯的出口更早地使配光图案提高，成为远光来扩展视野。
根据以上内容，不管有无前方车辆，在拐弯中，不成为配光图案向远光侧切换的控制，而成为至少相同的或者向近光侧的控制。此外，所谓向远光侧的切换，是指切换为照射区域宽广的配光图案，指从中间远光、近光成为远光的情况或从近光为中间远光的情况。另外，所谓向近光侧的切换，是指切换为照射区域窄的配光图案，指从中间远光、远光成为近光的情况或从远光成为中间远光的情况。
以上，根据说明明确的是，根据本实施方式，车辆用前照灯装置具备：前照灯(6，7)，照射车辆的前方；配光图案切换单元(遮光板机构13)，其在至少包括远光和近光的多个配光图案之间切换上述前照灯的配光图案；检测单元(车载拍摄装置2)，其检测在该车辆的前方存在的前方车辆；以及控制单元(控制部53)，其基于上述检测单元的检测结果，来控制上述配光图案切换单元，在该车辆用前照灯装置中，还具备转弯半径获取单元(转弯半径获取部52)，其获取行驶中本车辆的转弯半径，上述控制单元在由上述转弯半径获取单元获取到的本车辆的转弯半径比规定值小的情况下，禁止上述配光图案向远光侧切换。
另外，根据本实施方式，转弯半径获取单元基于从转向角传感器3输出的转向角信号和从车轮速度传感器4输出的车轮速度信号，来计算上述转弯半径。根据该构成，能够准确地计算转弯半径。
另外，根据本实施方式，上述规定值包括第1规定值(R1)和第2规定值(R2)，上述第1规定值(R1)用于禁止向中间远光切换的判定，上述第2规定值(R2)是与第1规定值(R1)不同的值，且用于禁止向远光切换的判定。另外，第2规定值(R2)是比第1规定值(R1)小的值。
另外，根据本实施方式，在由检测单元检测到前方车辆的存在的情况下，上述控制单元经由上述配光图案切换单元将车辆左右任一方的上述前照灯的配光图案设定为近光、或者作为远光与近光的中间的中间远光中的任一个。
此外，当然，本发明并不局限于上述实施方式或变形例，能够在不脱离本发明的主旨的范围内实施各种变更。
例如，在上述实施方式中，对于先行车辆进行了描述，但是在车载拍摄装置2中，如果检测对向车辆的前照灯的光，则对于对向车辆，也能够相同地检测左右端，能够应用实施方式的控制。
另外，车载拍摄装置2也可以是为其他用途而设置的部件，例如，兼作用于碰撞避免装置而设置的拍摄装置。
在上述实施方式中，前照灯的光源为卤素灯，但是也可以是LED灯、HID灯(HID是注册商标)、其他的光源。
在上述的实施方式中，各前照灯的光轴的基准位置使用从ECU5向前照灯6、7的致动器14指示的指示信息来获取，但是也可以辅助性地使用对致动器14的指示信息，对车载拍摄装置2的信息进行图像处理来获取。
在上述的实施方式中，以如日本、英国那样的车辆左侧通行的情况为前提进行了说明，但是车辆右侧通行的情况也相同。
另外，在S－8中，与旋转角度相比较的规定值也可以是在右侧前照灯和左侧前照灯中不同的值。例如，能够为右侧朝向车辆外侧的旋转角度为15[°]以下，设定或者维持为中间远光，左侧朝向车辆外侧的旋转角度为5[°]以下，设定或者维持为中间远光。
在上述的实施方式中，与转弯半径比较的规定值R1为150[m]、R2为100[m]，但是也可以根据车种等作为其它的长度。
在上述的实施方式中，使中间远光的图案为大致L字型、左右反转了大致L字型的图案，但并不局限于此，是具有遮光部的即可。
在上述的实施方式中，根据转向角传感器和车轮速度传感器的输出信号计算转弯半径，但是也可以使用来自汽车导航系统等的信息。另外，也可以对道路的白线等进行图像处理来求出转弯半径。
附图标记说明
1...车辆用前照灯装置；2...车载拍摄装置；6、7...前照灯；13...遮光板机构；52...转弯半径获取部；53...控制部。

Claims (4)

1.一种车辆用前照灯装置(1)，具备：
前照灯(6、7)，照射车辆的前方；
配光图案切换单元(13)，在至少包括远光和近光的多个配光图案之间切换所述前照灯的配光图案；
检测单元(2)，检测在该车辆的前方存在的前方车辆；以及
控制单元(53)，基于所述检测单元的检测结果来控制所述配光图案切换单元，
所述车辆用前照灯装置(1)还具备转弯半径获取单元(52)，所述转弯半径获取单元(52)获取行驶中本车辆的转弯半径，
在由所述转弯半径获取单元获取到的本车辆的转弯半径比规定值小的情况下，所述控制单元禁止所述前照灯的配光图案向远光侧切换，
所述车辆用前照灯装置(1)的特征在于，
所述多个配光图案包括远光、近光以及作为远光与近光的中间的中间远光，
所述规定值包括第1规定值和第2规定值，所述第1规定值用于禁止向中间远光切换的判定，所述第2规定值是与所述第1规定值不同的值，且用于禁止向远光切换的判定。
2.根据权利要求1所述的车辆用前照灯装置，其特征在于，
所述转弯半径获取单元基于由转向角传感器(3)检测到的本车辆的转向角和由车轮速度传感器(4)检测到的本车辆的车轮的转速来计算所述转弯半径。
3.根据权利要求1所述的车辆用前照灯装置，其特征在于，
所述第2规定值比所述第1规定值小。
4.根据权利要求1或者2所述的车辆用前照灯装置，其特征在于，
在由所述检测单元检测到前方车辆的存在的情况下，所述控制单元经由所述配光图案切换单元将车辆左右任一方的所述前照灯的配光图案设定为近光或者中间远光中的任一个。
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