CN107036034B - 车辆用灯具系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种既保持ADB控制的既有优点，又抑制配光的过分频繁的变更的车辆用灯具系统。车辆用灯具系统包括基于前方车辆检测部的检测结果来从本车前方所设定的多个区域中确定前方车辆所处的区域的确定部(116)，以及根据确定部确定的区域选择多种配光图案中的应形成的配光图案的选择部(118)。选择部(118)在确定部(116)确定前方车辆位于第1区域时选择近光灯配光图案，在确定部(116)确定前方车辆位于第2区域时选择自适应远光灯配光图案，在确定部(116)确定前方车辆位于转变区域时继续当前所选择的配光图案。

Description

车辆用灯具系统
技术领域
本发明涉及车辆用灯具系统，尤其涉及汽车等车辆所使用的车辆用灯具系统。
背景技术
以往提出了为对车辆前方的前行车和对向车(以下将其适当总称为“前方车辆”)适用非照射区域而动态地控制配光的车辆用灯具系统。这样的配光控制也被称作ADB(Adaptive Driving Beam：自适应光束调整)控制。在ADB控制中，基于摄像头等检测手段所得到的前方车辆的检测结果及本车的行驶状态，选择恰当的配光图案。车辆用灯具被控制，以形成所选择的配光图案。这样的一系列处理反复执行，其结果，配光图案随时会被变更。这样的自动的配光调整对兼顾确保本车的远方视野和减少对前方车辆的眩光是有效的。
[在先技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]国际公开第2014/091919号
发明内容
〔发明所要解决的课题〕
然而，根据行驶场景的不同，有可能ADB控制下的配光图案间的自动切换会特别频繁地发生。过分频繁的配光变化有可能使本车或前方车辆感到烦躁等，带来不协调感。
尤其是若远光灯和近光灯的切换过度反复，这样的切换会使得远光灯指示器的亮灭灯成为惯常，故本车驾驶员看起来会如同指示器乱亮灭一样。该指示器亮灭虽然是与状况相应的正常的配光切换结果，但可能使驾驶员误解为是某种异常引起的，可能成为使驾驶员不安的原因，故不希望发生。
本发明是鉴于这样的状况而研发的，其目的在于提供一种既保持ADB控制的既有优点，又抑制配光过分频繁的变更的车辆用灯具系统。
〔用于解决课题的手段〕
为解决上述课题，本发明一个方案的车辆用灯具系统包括：能形成多种配光图案的车辆用灯具；基于前方车辆检测部的检测结果来从本车前方所设定的多个区域中确定前方车辆所处的区域的确定部；以及根据确定部确定的区域选择多种配光图案中的应形成的配光图案的选择部。多个区域包括被设定在车宽方向第1端部的第1区域、在车宽方向第2端部侧相邻于第1区域地设定的转变区域、以及在车宽方向第2端部侧相邻于转变区域地设定的第2区域。多种配光图案包括近光灯配光图案、和至少在第1区域具有照射区域且从远光灯配光图案中除去了前方车辆区域后的自适应远光灯配光图案。选择部在确定部确定前方车辆位于第1区域时选择近光灯配光图案，在确定部确定前方车辆位于第2区域时选择自适应远光灯配光图案，在确定部确定前方车辆位于转变区域时继续当前所选择的配光图案。
根据该方案，在本车前方设定第1区域、第2区域、以及该两区域所夹着的转变区域。第1区域被设定在左端或右端，第2区域相对于第1区域被设定在中央侧或相反端部侧。当前方车辆处于第1区域时近光灯配光图案被选择，当前方车辆处于第2区域时自适应远光灯配光图案(例如使非照射区域可变的所谓单侧远光灯配光图案)被选择。当前方车辆处于转变区域时当前所选择的配光图案被继续维持。
因此，在前方车辆从第1区域进入到转变区域时，近光灯配光图案继续维持，进而当前方车辆从转变区域向同方向移动而到达第2区域时，从近光灯配光图案切换为自适应远光灯配光图案。若前方车辆向相反方向移动而从转变区域返回第1区域，则在第1区域和转变区域的往复移动期间，近光灯配光图案继续点亮。另外，在前方车辆从第2区域进入转变区域时，自适应远光灯配光图案被继续维持，进而当前方车辆从转变区域向同方向移动而到达第1区域时，从自适应远光灯配光图案切换成近光灯配光图案。若前方车辆向相反方向移动而从转变区域返回第2区域，则在第2区域和转变区域的往复移动期间，自适应远光灯配光图案被继续维持。
这样，当前方车辆在左右方向上有比较大的移动时，根据前方车辆的位置恰当地改变配光图案，若非如此，则原来的配光图案被维持。因此，能既保持本车远方视野确保和对前方车辆的眩光减少的兼顾等ADB控制的既有优点，又能抑制配光的过分频繁的变更。由此，能减轻本车和前方车辆的不协调感，并能抑制上述那样的远光灯指示器的非期望的亮灭。
车辆用灯具系统可以还包括基于前方车辆检测部的检测结果更新前方车辆区域的更新部、和调整自适应远光灯配光图案的形状以使更新后的前方车辆区域被除外的调整部。若如此，则在自适应远光灯配光图案被选择的期间，能对前方车辆适用非照射区域。
车辆用灯具可以是被配置在车辆左右的一对车辆用灯具，对于一对车辆用灯具，其各自的第1区域可以被设定在转变区域的车宽方向外侧。若如此，则对于一对车辆用灯具，可以在如上述那样前方车辆比较大地移动时恰当地变更配光图案，而在非此情况时维持原来的配光图案。
〔发明效果〕
根据本发明，能提供一种既保持ADB控制的既有优点，又抑制配光过分频繁的变更的车辆用灯具系统。
附图说明
图1是表示在本发明实施方式的配光控制系统中使用的车辆用前照灯的内部构造的概略剖视图。
图2是用于说明灯具单元的立体图。
图3是用于说明遮光器机构的立体图。
图4是用于说明旋转遮光器的立体图。
图5是说明配光图案和用于形成配光图案的旋转遮光器的棱线形状的图。
图6是说明配光图案和用于形成配光图案的旋转遮光器的棱线形状的图。
图7的(A)至图7的(C)是用于说明前行车与配光图案的例示关系的图。
图8是用于说明本发明实施方式的车辆用前照灯的配光控制系统的功能框图。
图9是用于说明对本车前方视野设定的多个区域的示意图。
图10的(A)至图10的(F)是用于说明本发明实施方式的前行车与配光图案的关系的图。
图11是表示本发明实施方式的车辆用灯具系统所执行的控制的一例的流程图。
图12的(a)和(b)是用于说明灯具单元的另一实施方式的图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的实施方式。
图1是表示本发明实施方式的配光控制系统中所使用的车辆用前照灯10的内部构造的概略剖视图。图1所示的车辆用前照灯10是分别配置在车辆的车宽方向左右两端的配光可变式前照灯，其构造实质上左右等同。车辆用前照灯10被构成为能切换形成包括近光灯配光图案和远光灯配光图案在内的多个配光图案的方式。
车辆用前照灯10包括由在车辆前方方向具有开口部的灯体12和覆盖灯体12的开口部的透明罩14所形成的灯室16。灯室16内收纳有使光向车辆前方方向照射的灯具单元30。在灯具单元30的一部分形成有灯托架18，该灯托架18具有成为该灯具单元30的摇动中心的枢轴机构18a。灯托架18通过螺栓等连结部件与在灯体12的内壁面立设的体托架20相连接。因此，灯具单元30被固定在灯室16内的预定位置，并且能以枢轴机构18a为中心变化姿势，成为例如前倾姿势或后倾姿势等。
另外，在灯具单元30的下面，固定有旋转促动器22的旋转轴22a，其用于构成在曲线道路行驶时等照射行进方向的曲线道路用配光可变前照灯(Adaptive Front-lighingSystem:AFS)。旋转促动器22基于车辆侧提供的操舵量的数据、导航系统提供的行驶道路的形状数据、前方车与本车的相对位置关系等，使灯具单元30以枢轴机构18a为中心朝行进方向旋转(swivel)。其结果，灯具单元30的照射范围并非朝向车辆的正面，而是朝向曲线道路的弯曲前方，使驾驶员的前方视野提高。旋转促动器22例如能用步进电机构成。需要说明的是，当旋转角度为固定值时，也可以采用螺线管等。
旋转促动器22被固定于单元托架24。单元托架24上连接有被配置在灯体12的外部的调平促动器26。调平促动器26例如由使杆26a沿箭头M、N方向伸缩的电机等构成。杆26a朝箭头M方向伸长时，灯具单元30以枢轴机构18a为中心摇动成后倾姿势。反过来，杆26a朝箭头N方向缩短时，灯具单元30以枢轴机构18a为中心摇动成前倾姿势。当灯具单元30成为后倾姿势时，能进行使光轴朝向上方的调平调整。另外，当灯具单元30成为前倾姿势时，能进行使光轴朝向下方的调平调整。通过像这样进行调平调整，能进行与车辆姿势相应的光轴调整。其结果，能将车辆用前照灯10的前方照射的到达距离调整为最佳距离。
需要说明的是，该调平调整也能根据车辆行驶中的车辆姿势来执行。例如，当车辆在行驶中加速时，成为后倾姿势，反之在减速时成为前倾姿势。因此，车辆用前照灯10的照射方向也对应于车辆的姿势状态上下变动，前方照射距离变长或变短。因此，通过基于车辆姿势实时地执行灯具单元30的调平调整，在行驶中也能将前方照射的到达距离调整为最佳。有时也将此称为“自动调平”。
在灯室16的内壁面、例如灯具单元30的下方位置，配置有执行灯具单元30的亮灭灯控制及配光图案的形成控制的灯具侧控制部28。该灯具侧控制部28也执行旋转促动器22、调平促动器26等的控制。
灯具单元30可以具备校准调整机构。例如，在调平促动器26的杆26a与单元托架24的连接部分配置成为校准调整时的摇动中心的校准枢轴机构。另外，在体托架20与灯托架18的连接部分，沿车宽方向空有间隔地配置沿车辆前后方向进退的一对校准调整螺栓。例如若使2根校准调整螺栓向前方前进，则灯具单元30以校准枢轴机构为中心成为前倾姿势，光轴被向下方调整。同样地，若使2根校准调整螺栓向后方牵回，则灯具单元30以校准枢轴机构为中心成为后倾姿势，光轴被向上方调整。另外，若使车宽方向左侧的校准调整螺栓向前方前进，则灯具单元30以校准枢轴机构为中心成为右转姿势，光轴被向右方向调整。另外，若使车宽方向右侧的校准调整螺栓向前方前进，则灯具单元30以校准枢轴机构为中心成为左转姿势，光轴被向左方向调整。该校准调整是在车辆出厂时、车检时、或更换车辆用前照灯10时进行的。然后，车辆用前照灯10被调整为设计上所设定的规定姿势，并以该姿势为基准进行本实施方式的配光图案的形成控制。
图2是用于说明灯具单元30的立体图。如图1和图2所示，灯具单元30具有包含光源31、光源安装部32、反射器33及旋转遮光器34的遮光器机构35，投影透镜36，以及支承投影透镜36的透镜支架37。在图2中简化了投影透镜36的图示。
光源31例如可以采用白炽灯、卤素灯、放电灯、LED等。在本实施方式中，表示以卤素灯构成光源31的例子。光源31被安装于光源安装部32。反射器33反射从光源31放射出的光。然后，来自光源31的光和在反射器33处反射后的光的一部分经旋转遮光器34后被导向投影透镜36。
图3是用于说明遮光器机构35的立体图。图3表示从图2所示的灯具单元30卸下投影透镜36、透镜支架37、反射器33等后的状态。如图3所示，遮光器机构35包括被形成为可遮蔽来自光源的光的一部分的方式的旋转遮光器34、用于支承旋转遮光器34的遮光器支承部38、旋转轴41、作为旋转驱动旋转遮光器34的促动器的遮光器电机39、用于将遮光器电机39的旋转传递至旋转遮光器34的齿轮机构40、以及用于检测旋转遮光器34的旋转位置的遮光器位置传感器(未图示)。遮光器电机39例如可以是步进电机。遮光器电机39的旋转被灯具侧控制部28控制。
图4是用于说明旋转遮光器34的立体图。旋转遮光器34由能以旋转轴41为中心旋转的大致半圆筒形状部件构成。旋转遮光器34设计有棱线形状，使得根据旋转位置而改变对来自光源31和反射器33的光的遮蔽方式。
具体来说，旋转遮光器34在图4中以旋转轴41为中心按逆时针顺序形成有：用于形成近光灯配光图案的棱线形状34a(以下也称作“近光灯形成部34a”)；用于形成第1会车用配光图案的棱线形状34b(以下也称作“第1会车用形成部34b”)；用于形成远光灯配光图案的棱线形状34c(以下也称作“远光灯形成部34c”)；用于形成第2会车用配光图案的棱线形状34d(以下也称作“第2会车用形成部34d”)；用于形成第1单侧远光灯配光图案的棱线形状34e(以下也称作“第1单侧远光灯形成部34e”)；用于形成第2单侧远光灯配光图案的棱线形状(以下也称作“第2单侧远光灯形成部”)。
旋转遮光器34通过用遮光器电机39进行旋转驱动，能使上述6种配光图案形成部的任一种移动至包含投影透镜36的后方焦点的后方焦点面FS的位置。并且，根据位于后方焦点面FS上的旋转遮光器34的棱线形状，改变对来自光源31和反射器33的光的遮蔽方式。
通过旋转遮光器34后的光入射到投影透镜36。投影透镜36由前方侧表面为凸面、后方侧表面为平面的平凸非球面透镜构成，使后方焦点面FS上形成的光源像成为反转像而投影到车辆用前照灯前方的虚拟铅直屏幕上。投影透镜36被配置使得光源31位于其光轴Ax上。
接下来，利用图5和图6说明上述6种配光图案和用于形成各配光图案的旋转遮光器34的棱线形状。
图5的上段表示近光灯配光图案和形成该近光灯配光图案时的旋转遮光器34的姿势(剖视图及立体图)。近光灯配光图案Lo在比其上端的V-V线(铅直线)靠右侧具有与H-H线(水平线)平行地延伸的对向车道侧明暗截止线，在比V-V线靠左侧、在比对向车道侧明暗截止线高的位置具有与H-H线平行地延伸的本车道侧明暗截止线，并且，在对向车道侧明暗截止线与本车道侧明暗截止线之间具有连接两者的倾斜明暗截止线。倾斜明暗截止线从对向车道侧明暗截止线与V-V线的交点起向左斜上方以45°倾角延伸。
旋转遮光器34的近光灯形成部34a具有用于形成对向车道侧明暗截止线的对向车道侧明暗截止线形成部51、用于形成本车道侧明暗截止线的本车道侧明暗截止线形成部52、以及用于形成倾斜明暗截止线的倾斜明暗截止线形成部53。对向车道侧明暗截止线形成部51和本车道侧明暗截止线形成部52是沿旋转遮光器34的轴方向延伸的大致平面形状的部位，倾斜明暗截止线形成部53是位于对向车道侧明暗截止线形成部51与本车道侧明暗截止线形成部52之间的、具有倾斜面的突起状部位。
图5的中段表示第1会车用配光图案P1和形成该第1会车用配光图案时的旋转遮光器34的姿势(剖视图及立体图)。在本实施方式中，从形成近光灯配光图案时的姿势起，以旋转轴41为中心使旋转遮光器34向一个旋转方向(图5中为顺时针)旋转60°，由此成为形成第1会车用配光图案时的姿势。
第1会车用配光图案P1是用于促使本车辆周围存在的其它车辆及行人注意的配光图案。在本实施方式中，第1会车用配光图案P1同远光灯配光图案Hi一样包括H-H线的上方和下方的照射区域，但在H-H线上方的照射区域比远光灯配光图案Hi要小。第1会车用形成部34b被形成有与这样的第1会车用配光图案P1对应的棱线形状。
图5的下段表示远光灯配光图案Hi和形成该远光灯配光图案时的旋转遮光器34的姿势(剖视图及立体图)。在本实施方式中，从形成远光灯配光图案时的姿势起，使旋转遮光器34以旋转轴41为中心顺时针旋转30°，由此成为形成远光灯配光图案时的姿势。
远光灯配光图案Hi是照射前方较广范围和远方的配光图案，例如在无需考虑对前方车辆或行人的眩光时形成。远光灯形成部34c被形成为大致平面状，在形成远光灯配光图案时从光轴Ax偏离开预定距离以上，以使得不对来自光源31和反射器33的光遮光而使其通过投影透镜36的该平面。
图6的上段表示第2会车用配光图案P2和形成该第2会车用配光图案时的旋转遮光器34的姿势(剖视图及立体图)。在本实施方式中，从形成远光灯配光图案时的姿势起，使旋转遮光器34以旋转轴41为中心顺时针旋转30°，由此成为形成第2会车用配光图案时的姿势。
第2会车用配光图案P2也是用于促使本车辆周围存在的其它车辆或行人注意的配光图案。第2会车用配光图案P2包括H-H线上方和下方的照射区域，但H-H线上方的照射区域比远光灯配光图案Hi要小。第2会车用配光图案P2既可以是与图5所示的第1会车用配光图案P1相同的形状，也可以是不同的形状。第2会车用形成部34d被形成为与这样的第2会车用配光图案P2对应的棱线形状。
图6的中段表示第1单侧远光灯配光图案Hi1和形成该第1单侧远光灯配光图案时的旋转遮光器34的姿势(剖视图及立体图)。在本实施方式中，从形成第2会车用配光图案时的姿势起，使旋转遮光器34以旋转轴41为中心顺时针旋转60°，由此成为形成第1单侧远光灯配光图案时的姿势。
该第1单侧远光灯配光图案Hi1是在靠左侧通行时对对向车道侧(V-V线右侧)以近光灯照射，仅对本车道侧(V-V线左侧)以远光灯进行照射的配光图案。第1单侧远光灯配光图案Hi1在V-V线附近具有倾斜明暗截止线。第1单侧远光灯配光图案Hi1也可以称作对远光灯配光图案Hi的一部分设置了遮光区域的变形远光灯配光图案。第1单侧远光灯配光图案Hi1优选在本车道不存在前行车或行人、在对向车道存在对向车或行人时使用，能够不对对向车或行人造成眩光，并且通过仅本车道侧的远光灯照射来提高驾驶员的视认性。
第1单侧远光灯形成部34e具有用于形成对向车道侧的近光灯的明暗截止线的对向车道侧明暗截止线形成部61、用于形成本车道侧的远光灯的本车道侧远光灯形成部62、以及用于形成倾斜明暗截止线的倾斜明暗截止线形成部63。
图6的下段表示第2单侧远光灯配光图案Hi2和形成该第2单侧远光灯配光图案时的旋转遮光器34的姿势(剖视图及立体图)。在本实施方式中，从形成第1单侧远光灯配光图案时的姿势起，使旋转遮光器34以旋转轴41为中心顺时针旋转90°，由此成为形成第2单侧远光灯配光图案时的姿势。
该第2单侧远光灯配光图案Hi2是在靠左侧通行时对本车道和对向车道以近光灯进行照射、仅对本车道的人行道侧以远光灯进行照射的变形远光灯配光图案。第2单侧远光灯配光图案Hi2在本车道与人行道的分界附近具有倾斜明暗截止线。第2单侧远光灯配光图案Hi2也可以称作对远光灯配光图案Hi的一部分设置了遮光区域的变形远光灯配光图案。第2单侧远光灯配光图案Hi2是在本车道和对向车道存在车辆时，以提高本车道侧的人行道的视认性为目的而使用的。
第2单侧远光灯形成部34f具有用于形成本车道和对向车道的近光灯的明暗截止线的明暗截止线形成部64、用于形成本车道的人行道侧的远光灯的人行道用远光灯形成部65、用于形成倾斜明暗截止线的倾斜明暗截止线形成部66。
在上述说明中，分别说明了第1单侧远光灯形成部34e和第2单侧远光灯形成部34f，实际上第1单侧远光灯形成部34e的倾斜明暗截止线形成部63和第2单侧远光灯形成部34f的倾斜明暗截止线形成部66是连续地形成的，并且能根据旋转遮光器34的旋转而使远光灯配光图案中的遮光区域的大小可变。换言之，旋转遮光器34被形成使得倾斜明暗截止线形成部的位置根据旋转遮光器34的旋转而沿轴方向移动，其结果，能使单侧远光灯配光图案中的倾斜明暗截止线的位置从V-V线附近连续地移动至本车道与人行道的分界部。
以下为说明方便起见，将在第1单侧远光灯配光图案Hi1与第2单侧远光灯配光图案Hi2的单侧远光灯配光图案的倾斜明暗截止线之间的位置具有倾斜明暗截止线的中间性单侧远光灯配光图案适当总称作单侧远光灯配光图案Hia。通过使旋转遮光器34旋转而使倾斜明暗截止线移动，由此，能使配光图案从第1单侧远光灯配光图案Hi1经单侧远光灯配光图案Hia向第2单侧远光灯配光图案Hi2变化，或者相反地，使配光图案从第2单侧远光灯配光图案Hi2经单侧远光灯配光图案Hia向第1单侧远光灯配光图案Hi1变化。
在上述说明中，参照图1至图6说明了一对车辆用灯具中的左侧灯具的构造和左侧灯具所形成的配光图案。右侧灯具形成与已说明的配光图案同等或大致左右对称的配光图案。左右配光图案可分别个别地选择，左右灯具分别形成所被选择的配光图案。这样形成的左右配光图案重合来对本车前方照明。
图7的(A)至图7的(C)是用于说明前行车与配光图案的例示性关系的图。图示的是在靠左侧通行的情况下，在反复出现直行和左转弯的单侧2车道的道路上的行驶场景。图示了本车侧的2车道。图7的(A)表示在直行部的行驶，图7的(B)表示在其前方的左转弯部的行驶，图7的(C)表示在再前方的直行部的行驶。前行车700a、700b分别行驶在左侧车道和右侧车道。
如图7的(A)所示，左灯具形成的左配光图案是单侧远光灯配光图案Hia。单侧远光灯配光图案Hia的倾斜明暗截止线被定位在左侧的前行车700a的左方，使得单侧远光灯配光图案Hia的非照射区域将前行车700a、700b包含在内。可以如图示那样，使倾斜明暗截止线定位得与前行车700a隔开一些距离，从而给前行车700a的周围留有非照射区域的余白(Margine)。另一方面，由于存在前行车700a、700b，故右灯具形成的右配光图案是近光灯配光图案Lo。
然后，当从道路的直行部进入左转弯部时，如图7的(B)所示那样，沿着左转弯前进的左侧的前行车700a相对于本车向左方移动。伴随于此，左配光图案从单侧远光灯配光图案Hia向第2单侧远光灯配光图案Hi2自适应地变化，最终切换成避开对前行车700a的照射的近光灯配光图案Lo。右配光图案依然是近光灯配光图案Lo。
再继续行驶，当从左转弯部进入下一直行部时，如图7的(C)所示那样，前行车700a从左方向中央侧返回。左配光图案从近光灯配光图案Lo切换为第2单侧远光灯配光图案Hi2，并向单侧远光灯配光图案Hia自适应地变化。与图7的(A)一样，单侧远光灯配光图案Hia的倾斜明暗截止线被定位在左侧的前行车700a的左方，使得单侧远光灯配光图案Hia的非照射区域将前行车700a、700b包含在内。在此，右配光图案依然是近光灯配光图案Lo。
像这样由于直行和转弯的反复，前行车700a、700b会从本车前方视野的中央侧向左端侧移动、或者反过来从左端侧向中央侧移动，如此左右移动。另外，由于车道变更，前行车700a、700b也会相对于本车左右移动。前行车700a、700b每次左右移动时，配光都会自动地变更。例如配光从被局部遮光的远光灯向近光灯转变，或者反向转变。
因此，假若前行车700a在近光灯配光图案Lo与第2单侧远光灯配光图案Hi2的切换位置附近左右移动，则前行车700a可能会频繁地跨越切换位置。每次跨越，近光灯和远光灯都会发生切换。这是ADB模式的正常动作，但若切换的频度过多，会使本车和前行车700a的驾驶员感动烦躁。
在ADB模式的执行过程中，至少一个灯具为远光灯或单侧远光灯时，远光灯指示器会点亮。当两个灯具都为近光灯时，远光灯指示器熄灭。因此，远光灯指示器在图7的(A)所例示的状况下点亮，在图7的(B)所例示的状况下熄灭。在图7的(C)所例示的状况下再次点亮。
因此，若近光灯和远光灯频繁切换，则远光灯指示器也将以同样的频度反复地点亮和熄灭。这只不过是准确地表示了当前的光束状态，但过分的亮灭可能成为令驾驶员误解灯具出现了某种异常，成为使其不安的原因。
因此，为抑制与前方车辆相对于本车的移动相应的近光灯和远光灯的过于敏感的切换，本发明人们设计出如下说明的结构。
图8是用于说明本发明实施方式的车辆用前照灯的配光控制系统100的功能框图。配光控制系统100具有上述的车辆用前照灯10、安装于车辆的车辆侧控制部102、灯开关104、摄像头106、车速传感器108、舵角传感器110、变光开关112、远光灯指示器113。车辆用前照灯10具有光源31、用于使光源31点亮的点亮电路70、遮光器电机39、旋转促动器22、调平促动器26、灯具侧控制部28、以及遮光器位置传感器29。
摄像头106、车速传感器108、舵角传感器110、变光开关112和灯开关104利用CAN(Controller Area Network：控制器局域网络)通信与车辆侧控制部102传送信息。摄像头106介由信号线SL1与车辆侧控制部102相连接。车速传感器108介由信号线SL2与车辆侧控制部102相连接。舵角传感器110介由信号线SL3与车辆侧控制部102相连接。变光开关112介由信号线SL4与车辆侧控制部102相连接。灯开关104介由信号线SL5与车辆侧控制部102相连接。远光灯指示器113介由信号线SL7与车辆侧控制部102相连接。车辆侧控制部102常时监视摄像头106、车速传感器108、舵角传感器110、变光开关112、灯开关104、以及远光灯指示器113的信号。
另外，车辆侧控制部102监视电源115的电压。此外，车辆侧控制部102介由信号线L1与灯具侧控制部28相连接。车辆侧控制部102和灯具侧控制部28介由信号线L1，利用LIN(Local Interconnect.Network：本地互联网络)通信传送信息。需要说明的是，从车辆侧控制部102向左右一对车辆用前照灯10连接有信号线L1。
在配光控制系统100中，当灯开关104接通时，继电器105成为接通状态，从电池114向车辆用前照灯10的点亮电路70供给电压VL，由点亮电路70使光源31点亮。另外，当灯开关104接通时，介由继电器105从电池114向灯具侧控制部28也供给电压VL，灯具侧控制部28被复位。点亮电路70介由信号线SL6与车辆侧控制部102相连接。信号线SL6将表示光源31、点亮电路70的正常性的信号发送给车辆侧控制部102。车辆侧控制部102基于该信号识别光源31、点亮电路70的异常。
另外，当车辆的点火开关(未图示)接通时，从点火(IG)电源115向车辆侧控制部102供给电压VG，车辆侧控制部102被复位。此外，点火开关接通时，IG电源115也对灯具侧控制部28供给电压VG。因此，灯具侧控制部28能从电池114和IG电源115这两者接受电力的供给。此外，IG电源115也从电池114接受电力的供给。
车辆侧控制部102从摄像头106、车速传感器108、舵角传感器110等接收表示本车的行驶状态的状态信号。灯具侧控制部28与车辆侧控制部102可通信地连接，接收来自车辆侧控制部102的配光指示信号，控制遮光器电机39、旋转促动器22和调平促动器26。
配光控制系统100能根据驾驶员进行的变光开关112的操作，手动切换近光灯配光图案和远光灯配光图案。以下将这样的手动控制配光图案的模式称为“手动模式”。例如当驾驶员选择了近光灯配光图案时，车辆侧控制部102向灯具侧控制部28发出用于形成近光灯配光图案的指示。收到指示的灯具侧控制部28控制遮光器电机39形成近光灯配光图案。
此外，配光控制系统100能不依赖于变光开关112的操作地用各种传感器检测车辆的行驶状态，并根据车辆周围状况形成最佳的配光图案。以下将像这样控制配光图案的模式称为“自动模式”。在自动模式下，例如包括用各种传感器检测车辆周围的状况，并根据车辆周围状况形成最佳的配光图案的自动配光控制模式、即所谓的ADB模式。ADB模式例如在从灯开关104指示了执行ADB模式时被执行。
配光控制系统100被构成为按手动模式和自动模式的任一种照射模式进行动作。
例如，当在本车前方检测到前行车时，车辆侧控制部102判断为应防止对前行车的眩光，例如向灯具侧控制部28发出指示以形成近光灯配光图案。另外，当能够检测到不存在前行车时，车辆侧控制部102判断为应提高驾驶员的视野，例如向灯具侧控制部28发出指示以形成远光灯配光图案。
为了像这样检测前行车，车辆侧控制部102例如连接有立体摄像机等摄像头106。摄像头106拍摄到的图像数据被发送到车辆侧控制部102，车辆侧控制部102进行信号处理后进行图像解析，检测拍摄范围内的前行车。然后，车辆侧控制部102基于所取得的前行车的信息选择最佳的一种配光图案，并向灯具侧控制部28发出指示，形成该选择的配光图案。需要说明的是，检测前行车的方式可适当变更，例如可以取代摄像头106而采用例如毫米波雷达或红外线雷达等其它检测方式。另外，也可以将它们组合。
另外，车辆侧控制部102还能取得来自车辆中通常所安装的车速传感器108、舵角传感器110等的信息，能根据车辆的行驶状态和行驶姿势选择要形成的配光图案，或者使光轴的方向变化而改变配光图案。例如当车辆侧控制部102基于来自舵角传感器110的信息判定车辆正在转弯时，指示灯具侧控制部28形成能使转弯方向的视野提高那样的配光图案。收到该指示的灯具侧控制部28控制旋转促动器22，使灯具单元30的光轴朝向接下来要行进的方向。另外，车辆侧控制部102在基于来自车速传感器108的信息判定车辆姿势已发生变化时，指示灯具侧控制部28形成前方照射的到达距离最佳的配光图案。收到该指示的灯具侧控制部28根据车辆姿势的前倾、后倾来控制调平促动器26，使灯具单元30的光轴在车辆上下方向上进行调整。
车辆侧控制部102在为使得左右至少一个灯具单元30形成远光灯配光图案而对对应的灯具侧控制部28进行指示时，使远光灯指示器113点亮。另外，车辆侧控制部102在对两个灯具侧控制部28进行指示，使得两个灯具单元30都形成近光灯配光图案时，使远光灯指示器113熄灭。于是，在上述手动模式下，远光灯指示器113连动于变光开关112的操作地亮灭灯。在ADB模式下，至少一个灯具单元30为远光灯或单侧远光灯时，远光灯指示器113点亮，两个灯具单元30都为近光灯时，远光灯指示器113熄灭。
由上述说明可以理解，配光控制系统100构成为对前方车辆适用非照射区域而动态地控制配光的车辆用灯具系统。配光控制系统100具有作为可形成多种配光图案的车辆用灯具来发挥功能的车辆用前照灯10。
在此，多种配光图案包括近光灯配光图案Lo、远光灯配光图案Hi、以及从远光灯配光图案Hi中除去了前方车辆区域(即前方车辆及其附近区域)的自适应远光灯配光图案。作为自适应远光灯配光图案的一例的照射区域可变的单侧远光灯配光图案，至少在第1区域具有照射区域，第1区域如后述那样被设定于车宽方向第1端部。自适应远光灯配光图案包括第1单侧远光灯配光图案Hi1、第2单侧远光灯配光图案Hi2、以及在这两个单侧远光灯配光图案的倾斜明暗截止线的中间具有倾斜明暗截止线的单侧远光灯配光图案Hia。这样的自适应远光灯配光图案如上述那样是通过使旋转遮光器34在第1单侧远光灯形成部34e和第2单侧远光灯形成部34f之间姿势定为某旋转角度而形成的。
此外，配光控制系统100具有确定部116、选择部118、更新部120、以及调整部122。在图示的实施方式中，确定部116、选择部118、更新部120及调整部122是车辆侧控制部102所具有的。但在其它实施方式中，也可以是确定部116、选择部118、更新部120及调整部122中的至少一者由灯具侧控制部28具有。
在此需要说明的是，车辆侧控制部102和灯具侧控制部28等在硬件构成方面由计算机的CPU、存储器等元件和电路实现，在软件构成方面由计算机程序等实现，但在图8中，根据情况描绘成了由它们协作实现的功能块的形式。本领域技术人员当理解这些功能块能通过硬件、软件的组合以各种各样的形式实现。
确定部116被构成使得基于包括摄像头106等在内的前方车辆检测部的检测结果，来从本车前方所设定的多个区域中确定前方车辆所处的区域。前方车辆检测部的检测结果例如也可以包含前方车辆的角度坐标。选择部118被构成使得根据确定部116所确定的区域来从多个配光图案中选择应形成的配光图案。
更新部120被构成使得基于前方车辆检测部的检测结果来更新前方车辆区域(即前方车辆及其附近区域)。调整部122被构成使得调整自适应远光灯配光图案的形状，以将更新后的前方车辆区域除外。更新部120和调整部122可以由选择部118具有。
图9是用于说明对本车前方视野设定的多个区域的示意图。多个区域包括在车宽方向第1端部设定的第1区域、在车宽方向第2端部侧与第1区域相邻地设定的转变区域、以及在车宽方向第2端部侧与转变区域相邻地设定的第2区域。这多个区域可以针对左右一对车辆用灯具分别个别地设定。
根据图9所示的区域设定的一例，对于左侧的灯具，设定位于左端部的左第1区域900L、在其右侧相邻于左第1区域900L的左转变区域902L、以及在该左转变区域902L右侧相邻于左转变区域902L的左第2区域904L。本车前方的左半部分被分割成这三个区域。对于右侧的灯具，本车前方的右半部分被设定为右第1区域900R。这样，对于左右一对车辆用灯具，第1区域900L、900R分别被设定在左转变区域902L的车宽方向外侧。这些区域可以基于设计者的经验性意见或设计者所进行的实验或仿真等适当设定。
除此之外，还可以设定在右第1区域900R的左侧或右侧相邻的右转变区域、和在右转变区域的左侧或右侧相邻的右第2区域。右第1区域900R和左第2区域904L可以在本车前方视野的中央部彼此左右相邻，也可以彼此部分重叠。
在图9所示的一例中，为说明方便，2个区域间的分界线是垂直于水平线H-H的，但不限于此，也可以相对于水平线H-H具有任意的倾角。二区域间的分界线例如可以与单侧远光灯配光图案的倾斜明暗截止线至少部分一致或平行，或者，也可以是这以外的任意直线、折线、曲线或其组合。
作为左侧的灯具应形成的配光图案，选择部118在确定部116确定前方车辆位于左第1区域900L时，选择近光灯配光图案Lo。选择部118在确定部116确定前方车辆位于左第2区域904L时，选择自适应远光灯配光图案。即，当前方车辆位于左第2区域904L时，根据其位置，选择第1单侧远光灯配光图案Hi1、第2单侧远光灯配光图案Hi2、或单侧远光灯配光图案Hia。如上述那样，调整部122基于更新部120的更新结果，使第1单侧远光灯配光图案Hi1、第2单侧远光灯配光图案Hi2、或单侧远光灯配光图案Hia相互自适应地变化。选择部118在确定部116确定前方车辆位于左转变区域902L时，使当前所选择的配光图案继续。
另外，作为右侧的灯具应形成的配光图案，选择部118在确定部116确定前方车辆位于右第1区域900R时，选择近光灯配光图案Lo。另外，同左侧时一样，选择部118可以在确定部116确定前方车辆位于右第2区域时，选择自适应远光灯配光图案，在确定部116确定前方车辆位于右转变区域时，使当前所选择的配光图案继续。
图10的(A)至图10的(F)是用于说明本发明实施方式的前行车与配光图案的关系的图。图示的是在靠左侧通行的情况下、在交替出现直行和左转弯的单侧2车道的道路上的行驶场景。前行车700a、700b分别行驶在左侧车道和右侧车道。
图10的(A)表示在左转弯部的行驶，图10的(B)至图10的(E)表示在此后的直行部的行驶，图10的(F)表示在再后的左转弯部的行驶。图10的(A)至图10的(C)示出了在这样的行驶场景下，左侧的前行车700a慢慢向右侧移动的样子，随着按图10的(A)、图10的(B)、图10的(C)这样前进，前行车700a从参照图9所说明的左第1区域900L向左转变区域902L、左第2区域904L移动。图10的(D)至图10的(F)示出了前行车700a向左侧返回的样子，随着按图10的(D)、图10的(E)、图10的(F)这样前进，前行车700a从左第2区域904L向左转变区域902L、左第1区域900L返回。在图10的(A)至图10的(F)各自的下部一并显示出了此时的远光灯指示器113的点亮状态。
如图10的(A)所示那样，沿左转弯前进的左侧的前行车700a相对于本车行驶在左方。如上述那样前行车700a处于左第1区域900L。因此，左灯具形成的左配光图案是近光灯配光图案Lo。此时右侧的前行车700b处于右第1区域900R，故右灯具形成的右配光图案也是近光灯配光图案Lo。由于左右都是近光灯配光图案Lo，故远光灯指示器113是熄灭的。以下至图10的(F)，右配光图案都一直是近光灯配光图案Lo。
从道路的左转弯部进入直行部时，前行车700a相对于本车向右方移动。即使前行车700a从左第1区域900L进入左转变区域902L，如图10的(B)所示那样，选择部118也继续当前的近光灯配光图案Lo。如参照图7的(A)和图7的(C)所理解的那样，在图10的(B)的状况下，能够不照射前行车700a地使单侧远光灯配光图案Hia点亮，但仍保持为近光灯。
然后，前行车700a进一步向右方移动，从左转变区域902L进入左第2区域904L时，才如图10的(C)所示那样，左配光图案迅速地从近光灯配光图案Lo切换成单侧远光灯配光图案Hia。单侧远光灯配光图案Hia的倾斜明暗截止线被定位在左侧的前行车700a的左方，以使得单侧远光灯配光图案Hia的非照射区域包含前行车700a、700b。也可以如图示那样，通过使倾斜明暗截止线距前行车700a空开一定的距离而使非照射区域的边缘处于前行车700a的左方。由于单侧远光灯点亮，故远光灯指示器113点亮。
像这样，在前行车700a位于能明确地形成单侧远光灯配光图案Hia的形状的靠中央的位置时，进行左配光图案的切换。如参照图7的(B)和图7的(C)所说明的那样，并不是在前行车700a移动到即使具有最小照射区域的第2单侧远光灯配光图案Hi2点亮也不会对前行车700a照射到光的位置时，左配光图案立刻切换成第2单侧远光灯配光图案Hi2。
只要前行车700a位于左第2区域904L，就如图10的(D)所示那样保持为单侧远光灯配光图案Hia。单侧远光灯配光图案Hia的倾斜明暗截止线会配合前行车700a的移动地左右移动。此外，在前行车700a向左方移动、从左第2区域904L返回左转变区域902L时，如图10的(E)所示那样，当前的配光图案、即单侧远光灯配光图案Hia继续，故该倾斜明暗截止线会追踪前行车700a地向左方移动。远光灯指示器113的点亮也继续。
然后，当从道路的直行部进入左转弯部时，如图10的(F)所示那样，前行车700a相对于本车向左方移动。伴随于此，左配光图案从单侧远光灯配光图案Hia向第2单侧远光灯配光图案Hi2自适应地变化，最终切换成近光灯配光图案Lo以避开对前行车700a的照射。由于左右都是近光灯配光图案Lo，故远光灯指示器113熄灭。
从近光灯切换成单侧远光灯的前方车辆位置与从单侧远光灯切换成近光灯的前方车辆位置不同，前者位于中央侧，后者位于比中央更靠端部侧。这对近光灯与单侧远光灯的切换动作赋予了迟滞那样的效果。
当前行车700a左右比较大地移动时，配光图案根据其位置恰当地从近光灯配光图案Lo向单侧远光灯配光图案Hia切换，或者相反地切换。因此，能享受确保本车远方视野和减少对前方车辆的眩光的兼顾等ADB控制的既有优点。
另一方面，当前行车700a的移动比较小时，原来的配光图案被维持。例如从图10的(A)、图10的(B)、图10的(F)所理解的那样，当前行车700a从第1区域向转变区域移动、返回第1区域时，不进行配光图案的切换，继续采用近光灯。于是，通过该往复移动，远光灯指示器113熄灭。另外，如从图10的(C)、图10的(D)、图10的(E)所理解的那样，当前行车700a从第2区域向转变区域移动、返回第2区域时，单侧远光灯继续，远光灯指示器113点亮。这样，既抑制了配光的切换频度，又防止了远光灯指示器113的过于灵敏的亮灭。
图11是表示实施方式的车辆用灯具系统执行的控制的一例的流程图。该流程在由灯开关104进行了执行ADB模式的指示时开始，并按预定的定时(timing)反复执行。另外，该流程针对一对车辆用灯具分别个别地执行。
如图11所示，车辆侧控制部102从本车前方设定的多个区域中确定前方车辆所处的区域(S10)。多个区域可以包括本车前方视野内的端部区域、中央区域、以及这两区域所夹着的中间区域。端部区域、中央区域、中间区域分别相当于上述的第1区域、第2区域、转变区域。车辆侧控制部102基于包括摄像头106和各种传感器等检测手段在内的前方车辆检测部的检测结果进行这样的前方车辆的大致位置的确定。
车辆侧控制部102从车辆用灯具可形成的多种配光图案中选择车辆用灯具应形成的配光图案(S12)。车辆侧控制部102根据所确定的前方车辆所处的区域来选择配光图案。具体来说，车辆侧控制部102在确定前方车辆位于端部区域时，选择近光灯配光图案，在确定前方车辆位于中央区域时选择自适应远光灯配光图案。车辆侧控制部102在确定前方车辆位于中间区域时继续当前所选择的配光图案。当自适应远光灯配光图案被选择时，车辆侧控制部102根据需要，基于前方车辆检测部的检测结果来更新为不被照明而从自适应远光灯配光图案中除去的前方车辆区域，并调整自适应远光灯配光图案的形状，以使得更新后的前方车辆区域被除外。车辆侧控制部102生成表示应形成的配光图案的配光指示信号，并将其发送给灯具侧控制部28。
灯具侧控制部28按照接收到的配光指示信号形成配光图案(S14)。灯具侧控制部28向遮光器电机39、旋转促动器22和调平促动器26等发送控制信号，指示形成配光图案，结束本程序。
如以上说明的那样，根据本实施方式，能抑制在ADB控制执行过程中行驶于反复出现直行和转弯的单侧多车道道路上时所可能引起的远光灯与近光灯的高频度切换。能减轻因频繁的切换所引起的给本车及前方车辆或其它交通者可能带来的烦躁等不协调感，能使远光灯指示器的点亮和熄灭的频繁反复不易发生。
图12的(a)和(b)是用于说明灯具单元的另一实施方式的图。图12的(a)是表示构成灯具单元130的一部分要素间的位置关系的垂直剖视图。图12的(b)是表示构成灯具单元130的一部分要素间的位置关系的平面图。
图12的(a)和(b)所示的灯具单元130主要采用发光二极管(LED)作为光源，在这一点上与图1所示的灯具单元30不同。灯具单元130具有LED131、散热器132、反射器133、投影透镜134、透镜支架135、遮光器机构137。遮光器机构137具有旋转遮光器136、遮光器电机139、齿轮机构140。
LED131被固定于散热器132。散热器132采用了适合于使LED131发出的热散掉的材质和形状。从LED131射出的光被反射器133反射而朝向前方。该光的至少一部分会通过反射器133前方所配置的投影透镜134。
反射器133具有以沿车辆前后方向延伸的光轴A1为中心轴的以大致楕圆球面为基调的反射面。LED131被配置在构成反射面的铅直剖面的楕圆的第1焦点处。由此，从LED131射出的光将汇聚于该楕圆的第2焦点。
投影透镜134是树脂制的，是前方侧表面为凸面、后方侧表面为平面的平凸非球面透镜。投影透镜134被配置成后方焦点F与反射器133的反射面的第2焦点相一致的方式，被构成使得将后方焦点F上的像变成反转像地向车辆前方投影。投影透镜134的周围边缘部被透镜支架135保持，并固定于散热器132。
旋转遮光器136被配置在投影透镜134的后方，以遮挡从LED131射出的光的一部分。旋转遮光器136具有旋转轴A2，该旋转轴A2被配置成从投影透镜134的后方焦点F的下方通过的方式。遮光器电机139和齿轮机构140使旋转遮光器136绕旋转轴A2旋转。遮光器电机139例如可以是步进电机。遮光器电机39的旋转由灯具侧控制部28(参照图1、7)控制。旋转遮光器136的棱线形状被设计，使得根据旋转位置，对来自反射器133的光的遮蔽方式改变。因此，通过改变旋转遮光器136的旋转位置，能使在车辆前方形成的配光图案变化。
以上基于实施方式说明了本发明。本领域技术人员当理解这些实施方式只是例示，其各构成要素和各处理过程的组合可以有各种各样的变形例，并且这样的变形例也包含在本发明的范围内。
〔标号说明〕
10车辆用前照灯、12灯体、14透明罩、16灯室、18灯托架、20体托架、22旋转促动器、24单元托架、26调平促动器、28灯具侧控制部、29遮光器位置传感器、30、130灯具单元、31光源、32光源安装部、33、133反射器、34、136旋转遮光器、35、137遮光器机构、36、134投影透镜、37、135透镜支架、38遮光器支承部、39、139遮光器电机、40、140齿轮机构、70点亮电路、100配光控制系统、102车辆侧控制部、104灯开关、105继电器、106摄像头、108车速传感器、110舵角传感器、112变光开关、114电池、115电源、115IG电源、116确定部、118选择部、120更新部、122调整部、131LED、132散热器。

Claims (2)

1.一种车辆用灯具系统，其特征在于，包括：
能形成多种配光图案的车辆用灯具，
基于前方车辆检测部的检测结果来从本车前方所设定的多个区域中确定前方车辆所处的区域的确定部，以及
根据所述确定部确定的区域选择所述多种配光图案中的应形成的配光图案的选择部；
其中，所述多个区域包括被设定在车宽方向第1端部的第1区域、在车宽方向第2端部侧相邻于所述第1区域地设定的转变区域、以及在车宽方向第2端部侧相邻于所述转变区域地设定的第2区域；
所述多种配光图案包括近光灯配光图案、和至少在所述第1区域具有照射区域且从远光灯配光图案中除去了前方车辆区域后的自适应远光灯配光图案；
所述选择部在所述确定部确定前方车辆位于所述第1区域时选择所述近光灯配光图案，在所述确定部确定前方车辆位于所述第2区域时选择所述自适应远光灯配光图案，在所述确定部确定前方车辆位于所述转变区域时继续当前所选择的配光图案，在前方车辆在所述第1区域和所述转变区域往复移动期间，选择所述近光灯配光图案，
所述车辆用灯具系统还包括：
基于所述前方车辆检测部的检测结果更新所述前方车辆区域的更新部，以及
在前方车辆在所述第2区域和所述转变区域往复移动期间，调整自适应远光灯配光图案的形状以使更新后的前方车辆区域被除外的调整部。
2.如权利要求1所述的车辆用灯具系统，其特征在于，
所述车辆用灯具是被配置在车辆左右的一对车辆用灯具，对于所述一对车辆用灯具，所述第1区域分别被设定在所述转变区域的车宽方向外侧。
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