CN106458084A - 车辆用照明装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的车辆用照明装置包括：投影装置，投影可见光的图像；障碍物检测装置，检测障碍物；及处理装置，对预定时间后或行驶预定距离后的车辆的行驶区域进行预测，在预测出的上述行驶区域内上述障碍物检测装置未检测出障碍物的情况下，通过上述投影装置向预测出的上述行驶区域投影第一图像，在预测出的上述行驶区域内上述障碍物检测装置检测出障碍物的情况下，通过上述投影装置向预测出的上述行驶区域投影不同于上述第一图像的第二图像。

Description

车辆用照明装置
技术领域
本公开涉及车辆用照明装置。
背景技术
对预定时间后的车辆的行驶区域进行预测并对与预测出的行驶区域对应的区域照射可见光的路面描绘装置已为人们所知(例如参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开2013-103628号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而，在专利文献1所记载的结构中，在障碍物位于行驶区域的情况下以及障碍物不位于行驶区域的情况下，行驶区域的照明形态都不变化，因此车辆的驾驶员有可能无法迅速地识别出障碍物的存在。
本公开的目的是提供一种驾驶员等能够迅速地识别出障碍物的车辆用照明装置。
用于解决课题的方案
根据本公开的一技术方案，提供一种车辆用照明装置，包括：投影装置，投影可见光的图像；障碍物检测装置，检测障碍物；及处理装置，对预定时间后或行驶预定距离后的车辆的行驶区域进行预测，在预测出的上述行驶区域内上述障碍物检测装置未检测出障碍物的情况下，通过上述投影装置向预测出的上述行驶区域投影第一图像，在预测出的上述行驶区域内上述障碍物检测装置检测出障碍物的情况下，通过上述投影装置向预测出的上述行驶区域投影不同于上述第一图像的第二图像。
发明效果
根据本公开，可得到驾驶员等能够迅速地识别出障碍物的车辆用照明装置。
附图说明
图1是表示车辆用照明装置1的一实施例的结构图。
图2是表示由控制ECU40执行的处理的一例的流程图。
图3是行驶区域的说明图。
图4是行驶区域及障碍物照明用的第二图像的说明图。
图5是障碍物照明用的图像部84的说明图。
具体实施方式
以下，参照附图对各实施例详细地进行说明。
图1是表示车辆用照明装置1的一实施例的结构图。如图1所示，车辆用照明装置1包括图像传感器10、前方雷达传感器16、车速传感器30、转向角传感器32、控制ECU(Electronic Control Unit：电子控制单元)40及前照灯50。
图像传感器10包含相机及图像处理装置，并对障碍物的状态进行图像识别，上述相机包括CCD(charge-coupled device：电荷耦合元件)或CMOS(complementary metaloxide semiconductor：互补金属氧化物半导体)等拍摄元件。图像传感器的相机也可以是立体摄影机。图像传感器基于图像识别结果，以预定的周期检测表示障碍物与本车的关系的信息、例如以本车为基准的障碍物的速度、位置信息。障碍物的位置信息可以包含关于本车前后方向上的障碍物的位置(距离)的信息及关于横向(宽度方向)上的障碍物的横向位置的信息。障碍物的横向位置可以基于障碍物的像素集合的横向的中心位置而算出，也可以作为左端的横向位置与右端的横向位置之间的范围而算出。这样由图像传感器取得的障碍物信息也可以以例如预定的帧周期发送给控制ECU40。此外，图像处理装置的图像处理功能(例如障碍物的位置算出功能)也可以通过控制ECU40实现。此外，图像传感器10的相机可以是以下说明的障碍物检测专用的传感器，也可以兼用其他用途(例如车道保持辅助用相机等)。另外，图像传感器10可以是取得彩色或单色图像中的任一个的相机。
前方雷达传感器16将电波(例如毫米波)、光波(例如激光)或超声波用作检测波，来对车辆前方的障碍物的状态(障碍物信息)进行检测。前方雷达传感器16以预定的周期检测表示障碍物与本车的关系的信息、例如以本车为基准的障碍物的相对速度、相对距离、方位(横向位置)。此外，在前方雷达传感器16为毫米波雷达传感器的情况下，毫米波雷达传感器例如也可以是电子扫描型的毫米波雷达，在该情况下，使用电波的多普勒频率(频率偏移)来对障碍物的相对速度进行检测，使用反射波的滞后时间来对障碍物的相对距离进行检测，基于多个接收天线间的接收波的相位差来对障碍物的方位进行检测。这样得到的障碍物信息以预定的周期被发送给控制ECU40。此外，前方雷达传感器16的功能(例如障碍物的位置算出功能)也可以通过控制ECU40实现。
车速传感器30将与车轮速度对应的电信号(车速脉冲)输出至控制ECU40。转向角传感器32将与转向角对应的电信号输出至控制ECU40。
控制ECU40构成为由通过未图示的总线而相互连接的CPU、ROM及RAM等构成的微型计算机。控制ECU40包括行驶区域预测部42、障碍物检测部44、行驶区域进入判断部46及行驶区域图像形成部48。各部分42、44、46、48也可以通过CPU执行存储于ROM等存储装置的程序而实现。另外，上述各部分42、44、46、48不必组装于同一ECU单元内，也可以由多个ECU合作地实现。
前照灯50分别设于车辆的前部左右。前照灯50向车辆前方区域照射可见光。前照灯50能够对路面描绘基于可见光的图像。为了该目的，前照灯50例如具有能够对图像进行投影的投影器(投影装置)52。投影器52也可以分别设于左右前照灯50。投影器52也可以通过左右前照灯50各自的远距离光束(例如对高/低兼用单元的追加远距离光束)来实现。投影器52具备通过投影映射(Projection Mapping)而以使图像对准路面或路面上的障碍物的形态立体地进行描绘的功能。另外，投影器52为了能够在白天的路面上进行描绘，也可以能够照射白色以外的颜色的可见光。
图2是表示由控制ECU40执行的处理的一例的流程图。图2所示的处理可以在车辆的点火开关接通的情况下启动，然后每预定周期地反复执行。另外，图2所示的处理也可以以前照灯50接通为条件而启动。
在步骤200中，行驶区域预测部42对预定时间ΔT1后或行驶预定距离D1后(以下由“预定时间ΔT1后”代表)的车辆的行驶区域进行预测。预定时间后或行驶预定距离后的行驶区域的预测方法是任意的。例如，行驶区域预测部42也可以基于来自车速传感器30的车速信息和来自转向角传感器32的转向角信息来对预定时间ΔT1后的行驶区域进行预测。预定距离D1可以是以车速越大则越长的形态根据车速而可变，也可以是固定值。此外，预定时间ΔT1是任意的，但也可以基于例如碰撞防止装置(例如自动制动器等)工作时的TTC(Timeto Collision：碰撞时间)而设定。例如，预定时间ΔT1可以与碰撞防止装置工作时的TTC相同，也可以是比碰撞防止装置工作时的TTC稍长的时间。
在图3中以俯视示意性地表示道路上的行驶区域S。在图3所示的例子中，行驶区域S基于相对于当前的车辆位置V1而预定时间ΔT1后的车辆位置V2的车辆外形而生成。行驶区域S可以是与车辆位置V2的车辆外形外接的区域，也可以是具有预定富余量地外接的区域。但是，行驶区域S也可以仅是车辆位置V2的车辆外形的一部分(例如前部)。另外，在图3所示的例子中，行驶区域S的方向是一定的，但是行驶区域S的方向在预定时间ΔT1后车辆的方向变化的情况下，行驶区域S的方向也可以与之对应地变化。
在步骤202中，障碍物检测部44基于来自图像传感器10及/或前方雷达传感器16的障碍物信息来判断有无车辆前方的障碍物。作为判定对象的障碍物在典型情况下为静止物体，例如可以包含路面的凹凸(影响行驶的水平的凹凸)、落石等。另外，障碍物也可以包含停止中的车辆，另外，也可以包含行人。这是因为，行人虽然是移动物体，但是相对于车辆而移动速度显著较低。为了该目的，障碍物检测部44也可以对有无移动速度为预定值以下的障碍物进行判定。障碍物的移动速度能够基于来自图像传感器10及/或前方雷达传感器16的障碍物信息进行判断。当在车辆前方检测出障碍物的情况下，进入步骤204，在除此以外的情况下，进入步骤206。
在步骤204中，行驶区域进入判断部46对车辆前方的障碍物是否进入到行驶区域进行判定。具体而言，行驶区域进入判断部46对障碍物的位置是否属于在上述步骤200中预测出的行驶区域内进行判定。在判定为车辆前方的障碍物进入到行驶区域的情况下，进入步骤208，在除此以外的情况下，进行步骤206。
在步骤206中，行驶区域图像形成部48形成(描绘)行驶区域照明用的第一图像，并通过投影器52向行驶区域投影所形成的第一图像。第一图像是任意的，可以是使例如图3所示那样的行驶区域S整体变亮的图像。或者，第一图像也可以是将车辆的轮廓(参照图3的V2)描绘于例如图3所示那样的行驶区域S的图像。此外，这种轮廓的线也可以由阴影(未被光照射的部分或照射强度低于周围的部分)形成。
在步骤208中，行驶区域图像形成部48形成(描绘)行驶区域及障碍物照明用的第二图像，并通过投影器52向行驶区域投影所形成的第二图像。行驶区域及障碍物照明用的第二图像以比其他区域更强调障碍物整体的方式形成。图4以俯视示意性地表示作为一例的第二图像80被投影在道路上的状态。在图4所示的例子中，第二图像80包括行驶区域照明用的图像部82和障碍物照明用的图像部84。在图4所示的例子中，行驶区域照明用的图像部82是对车辆的轮廓进行描绘的部位，障碍物照明用的图像部84是描绘黑白相间棋盘式格纹图案的部位。此外，黑白相间棋盘式格纹图案中的黑色的部分可以由阴影(未被光照射的部分或照射强度低于周围的部分)形成。障碍物照明用的图像部84可以与行驶区域照明用的图像部82重叠。在该情况下，行驶区域照明用的第一图像对应于从行驶区域及障碍物照明用的第二图像中去除了障碍物照明用的图像部84而得到的图像。行驶区域图像形成部48可以使障碍物照明用的图像部84闪烁(闪光)，并使行驶区域照明用的图像部82不闪烁(保持点亮)。此时，行驶区域图像形成部48可以以障碍物照明用的图像部84通过投影映射而对准障碍物且行驶区域照明用的图像部82通过投影映射而对准路面的方式实现投影。图5以车辆的驾驶员视线示意性地表示障碍物照明用的图像部84与障碍物(在本例中为行人)的关系的一例。如上所述，障碍物照明用的图像部84以对准障碍物(在本例中为行人)整体的方式进行投影。在例如能够通过图像传感器10检测障碍物的高度H的情况下(或能够根据障碍物的种类来预测高度的情况下)，以障碍物在道路上的位置成为高度H以上的方式调整障碍物照明用的图像部84的投影方向。此外，在障碍物位于行驶区域照明用的图像部82被投影于障碍物的仅一部分(例如行人的脚)的位置的情况下(远方侧的障碍物从行驶区域的远方侧开始进入时)，行驶区域图像形成部48为了使障碍物照明用的图像部84投影于障碍物整体，可以使行驶区域及障碍物照明用的第二图像整体向远方侧移动，在可能的情况下，也可以以仅使障碍物照明用的图像部84从行驶区域照明用的图像部82向远方侧伸出的形态进行投影。
根据图2所示的处理，在障碍物进入到行驶区域内的情况下，通过投影器52投影行驶区域及障碍物照明用的第二图像。由此，驾驶员能够掌握预定时间ΔT1后的行驶区域，并且能够检测出障碍物的存在，能够根据需要进行与障碍物对应的回避操作。另外，障碍物照明用的图像部84以照射于障碍物整体的方式被投影，因此在障碍物为行人等人的情况下，该人能够迅速地掌握车辆的接近。这是因为，与照明仅照射例如脚相比，以照射眼睛的方式进行照明，人更容易察觉到光。另外，障碍物照明用的图像部84闪烁，因此在障碍物为行人等人的情况下，该人能够迅速地掌握车辆的接近。另外，对于驾驶员而言也容易掌握障碍物的存在，能够根据需要迅速地进行回避操作。
以上，对各实施例进行了详细描述，但不限定于特定的实施例，在权利要求书所记载的范围内能够进行各种变形及变更。另外，能够对全部或多个上述实施例的构成要素进行组合。
例如，在上述实施例中，将障碍物照明用的图像部84设为黑白相间棋盘式格纹图案，对障碍物照明用的图像部84相对于行驶区域照明用的图像部82进行强调，来提高注意提醒度。然而，仅使第一图像与第二图像不同，也能够提高注意提醒度。另外，对障碍物照明用的图像部84相对于行驶区域照明用的图像部82进行强调的方法也可以是其他方法。例如，也可以使障碍物照明用的图像部84的亮度比行驶区域照明用的图像部82的亮度亮。另外，行驶区域照明用的图像部82及障碍物照明用的图像部84之间的差异也可以仅是障碍物照明用的图像部84闪烁。此外，在该情况下，第一图像与第二图像在第二图像中障碍物照明用的图像部84闪烁这一点上彼此不同。或者，障碍物照明用的图像部84可以被照度较高的外框部围绕，也可以由例如红色那样的注意提醒度较高的颜色形成。
另外，在上述实施例中，将图像传感器10及前方雷达传感器16双方用作障碍物检测装置的一例，但也可以省略图像传感器10及前方雷达传感器16中的一方。
另外，在上述实施例中，投影器52一体地装入到前照灯50内，但投影器52也可以设于前照灯50外。另外，投影器52也可以包括两个以上的投影器，上述两个以上的投影器包括对行驶区域照明用的图像部82进行投影的第一投影器和对障碍物照明用的图像部84进行投影的第二投影器。
另外，在上述实施例中，投影器52的类型是任意的。例如，投影器52可以是使用了微镜元件的投影器型(镜元件投影器型)。在该情况下，投影器52具备：作为光源的灯、对来自灯的光的反射方向进行控制的排列有许多微镜元件的反射镜设备及对来自反射镜设备的光进行成像的透镜。并且，反射镜设备内的各微镜能够根据电气输入而以机械的方式使倾斜角度变化。因此，根据能够选择性地进行变更的各微镜的倾斜角度而对入射至各微镜的光选择性地调制反射方向(遮挡、减光等)。或者，投影器52也可以是液晶投影器型。在该情况下，投影器52具备：作为光源的灯、对来自灯的光的透过进行控制的排列有许多液晶元件的液晶板及对透过了液晶板的光进行成像的透镜。并且，能够通过使施加于液晶板内的各液晶元件的电压变化，而使从光源入射的光的反射、透过状态变化。因此，若按照各液晶元件使施加电压不同，则能够对来自光源的光进行减光照射或遮挡。或者，投影器52也可以是LED矩阵型。在该情况下，投影器52具备排列有多个LED芯片的LED阵列和对来自LED阵列的光进行成像的许多透镜。并且，能够通过使对于各LED芯片的电流量、电流供给时间变化，而使各LED芯片的光量不同。
另外，在上述实施例中，投影器52设于车辆前部(即以向车辆前方投影图像的方式设置)，但也可以取而代之或在其基础上，在车辆后部设置同样的投影器。在该情况下，在车辆后退行驶时也能够实现同样的功能。
另外，在上述实施例中，障碍物照明用的图像部84投影于障碍物整体，但也可以投影于障碍物的一部分。例如，在障碍物为行人的情况下，也可以仅对行人的上半身整体进行投影。另外，障碍物照明用的图像部84不需要与障碍物整体完全一致，也可以是比障碍物整体稍大的图像，也可以因为误差等而相对于障碍物上下左右偏移一定量。
此外，本国际申请主张基于在2014年6月13日提出的日本国专利申请2014-122487号的优先权，在本国际申请中参照并引用其全部内容。
附图标记说明
1 车辆用照明装置
10 图像传感器
16 前方雷达传感器
30 车速传感器
32 转向角传感器
40 控制ECU
42 行驶区域预测部
44 障碍物检测部
46 行驶区域进入判断部
48 行驶区域图像形成部
50 前照灯
52 投影器
80 第二图像

Claims (4)

1.一种车辆用照明装置，包括：
投影装置，投影可见光的图像；
障碍物检测装置，检测障碍物；及
处理装置，对预定时间后或行驶预定距离后的车辆的行驶区域进行预测，在预测出的所述行驶区域内所述障碍物检测装置未检测出障碍物的情况下，通过所述投影装置向预测出的所述行驶区域投影第一图像，在预测出的所述行驶区域内所述障碍物检测装置检测出障碍物的情况下，通过所述投影装置向预测出的所述行驶区域投影不同于所述第一图像的第二图像。
2.根据权利要求1所述的车辆用照明装置，其中，
所述第二图像包括：
第一图像部，被投影于所述行驶区域内的与所述障碍物整体相关的区域；及
第二图像部，被投影于所述行驶区域内的其他区域。
3.根据权利要求2所述的车辆用照明装置，其中，
所述第二图像包括闪烁的所述第一图像部和不闪烁的所述第二图像部。
4.根据权利要求2或3所述的车辆用照明装置，其中，
所述第一图像部比所述第二图像部亮。
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