发明内容
发明欲解决的技术问题
本发明的目的之一在于提供一种能够获取高精度的对象物位置信息的车辆系统。
本发明的目的之一在于提供一种能够以简单的结构使根据车辆周围的状况而可变的照明用的配光实现高精细化的车辆用灯具以及车辆系统。
本发明的目的之一在于提供一种提高了使用了红外光的感测功能的车辆用灯具。
本发明的目的之一在于提供一种具有照明功能并且能够获取高精度的对象物位置信息的车辆用灯具以及车辆系统。
本发明的目的之一在于提供一种能够维持与根据车辆周围的状况而可变的照明用的配光有关的性能的车辆用灯具。
用于解决问题的技术手段
本发明的一个方案的车辆系统具备:
车辆用灯具,所述车辆用灯具搭载于车辆;
信息获取部,所述信息获取部获取所述车辆的周边环境的信息即车辆周边信息;以及
车辆控制部,所述车辆控制部控制所述车辆,
所述车辆用灯具具有:
第一光源,所述第一光源向所述车辆的周边照射可见光;
第二光源,所述第二光源向所述车辆的周边照射红外光;
旋转反射器,所述旋转反射器一边旋转一边反射从所述第一光源射出的所述可见光和从所述第二光源射出的所述红外光,并使所述可见光以及所述红外光沿着在距所述车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向扫描;
受光部,所述受光部接收从所述第二光源射出并从所述车辆的周边反射的红外光的返回光;以及
灯具控制部,所述灯具控制部控制所述第一光源、所述第二光源、所述旋转反射器以及所述受光部,
所述车辆控制部和所述灯具控制部中的一者被构成为:基于由所述信息获取部获取的所述车辆周边信息来获取所述车辆的外部的对象物的位置信息,并基于由所述受光部接收的所述返回光的信息来对所述位置信息进行修正。
根据该结构,能够提供一种能够获取高精度的对象物位置信息的车辆系统。
另外,可以是,所述车辆控制部和所述灯具控制部中的一者基于修正后的所述位置信息对利用从所述第一光源照射的所述可见光而在所述假想铅垂屏幕上形成的配光图案的配光进行修正。
根据该结构,能够实现基于可见光源的配光图案的高精细化。
本发明的一个方案的车辆用灯具具有:
第一光源,所述第一光源向车辆的周边照射可见光;
第二光源,所述第二光源向所述车辆的周边照射红外光;
旋转反射器,所述旋转反射器一边旋转一边反射从所述第一光源射出的所述可见光和从所述第二光源射出的所述红外光,并使所述可见光以及所述红外光沿着在距所述车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向扫描;以及
控制部,所述控制部控制所述第一光源、所述第二光源以及所述旋转反射器,
所述控制部被构成为:获取所述车辆的周边环境信息,并基于已获取的所述车辆的周边环境信息来对利用从所述第一光源射出的所述可见光而在所述假想铅垂屏幕上形成的配光图案的配光进行调整,使来自所述第二光源的红外光照射到根据调整后的所述配光不被照射可见光的非照射区域。
根据该结构,能够提供一种车辆用灯具,其能够用简单的结构使根据车辆的周围的状态而可变的照明用的配光实现高精细化。
另外,可以是,所述控制部被构成为获取与被照射到所述非照射区域并被对象物反射的所述红外光有关的信息,并根据已获取的与所述红外光有关的信息来对所述配光图案进行修正。
根据该结构,能够使照明用的配光更高精细化。
另外,也可以是,所述车辆用灯具还具备受光部,所述受光部接收从所述第二光源射出并被所述对象物反射的所述红外光的反射光。
根据该结构,控制部能够从受光部获取与红外光的反射光有关的高精度信息。
本发明的一个方案的车辆系统可以具备:
上述的车辆用灯具;
信息获取部,所述信息获取部能够获取所述车辆的周边环境信息;以及
车辆控制部,所述车辆控制部能够控制所述车辆用灯具和所述信息获取部。
根据该结构,能够提供一种车辆系统,其能够用简单的结构使根据车辆的周围的状态而可变的照明用的配光实现高精细化。
本发明的一个方案的车辆用灯具具备:
第一光源,所述第一光源向车辆的周边照射可见光;
第二光源;所述第二光源向所述车辆的周边照射红外光;
旋转反射器,所述旋转反射器一边旋转一边反射从所述第一光源射出的所述可见光和从所述第二光源射出的所述红外光,并使所述可见光以及所述红外光沿着在距所述车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向扫描;以及
控制部,所述控制部控制所述第一光源、所述第二光源以及所述旋转反射器,
所述控制部被构成为:基于所述车辆的周边环境信息或所述车辆的行驶信息来调整从所述第二光源射出的红外光的扫描范围,且
根据调整后的所述红外光的扫描范围的大小,来改变所述红外光的光强度。
根据该结构,能够提供一种提高了使用红外光的感测功能的车辆用灯具。
另外,可以是,所述车辆的行驶信息是所述车辆的速度,
所述控制部根据所述车辆的速度来调整所述扫描范围的大小。
根据该结构,能够对红外光的传感对象区域中根据车辆的速度而变化的最需要感测的区域重点地进行感测。
另外,可以是,所述控制部基于已获取的所述车辆的周边环境信息来调整利用从所述第一光源射出的所述可见光而在所述假想铅垂屏幕上形成的配光图案的配光,且所述控制部以使来自所述第二光源的红外光照射到根据调整后的所述配光未被照射可见光的非照射区域的方式来调整所述扫描范围的大小。
根据该结构,能够获取未被照射可见光的非照射区域的车辆的周边的信息。由此,能够用简单的结构使根据车辆的周围的状况而可变的照明用的配光实现高精细化。
另外,可以是,所述控制部被构成为所述扫描范围越小,使所述红外光的光强度越强。
根据该结构,能够获取更准确的车辆的周边的信息。
本发明的一方案的车辆用灯具具备:
第一光源,所述第一光源向车辆的周边照射可见光;
第二光源,所述第二光源照射红外光以获取所述车辆的周边的信息;
旋转反射器,所述旋转反射器一边旋转一边反射从所述第一光源射出的所述可见光和从所述第二光源射出的所述红外光,并使所述可见光以及所述红外光沿着在距所述车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向扫描;
受光部,所述受光部基于规定的帧率接收所述红外光被所述车辆的周边的对象物反射而成的返回光;以及
控制部,所述控制部控制所述第一光源、所述第二光源、所述旋转反射器以及所述受光部,
从所述第二光源射出的所述红外光的像在所述假想铅垂屏幕上具有规定的照射范围,所述红外光以所述假想铅垂屏幕上的所述红外光的像与刚刚之前射出的所述红外光的像部分重叠的方式沿着所述水平方向扫描,
所述控制部被构成为基于所述返回光的光强度来获取所述对象物的位置信息。
根据该结构,能够提供一种车辆用灯具,其在具有照明功能的同时,能够获取高精度的对象物位置信息。
另外,可以是,所述控制部被构成为基于所述位置信息来修正利用从所述第一光源照射的所述可见光而在所述假想铅垂屏幕上形成的配光图案。
根据该结构,能够实现可见光源的配光图案的高精细化。
另外,本发明的一个方案的车辆系统具备:
车辆用灯具,所述车辆用灯具搭载于车辆;
信息获取部,所述信息获取部获取所述车辆的周边环境的信息即车辆周边信息;以及
车辆控制部,所述车辆控制部控制所述车辆;
所述车辆用灯具具有:
第一光源,所述第一光源向所述车辆的周边照射可见光;
第二光源,所述第二光源照射红外光以获取所述车辆的周边的信息;
旋转反射器,所述旋转反射器一边旋转一边反射从所述第一光源射出的所述可见光和从所述第二光源射出的所述红外光,并使所述可见光以及所述红外光沿着在距所述车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向扫描;
受光部,所述受光部基于规定的帧率接收所述红外光被所述车辆的周边的对象物反射而成的返回光;以及
灯具控制部,所述灯具控制部控制所述第一光源、所述第二光源、所述旋转反射器以及所述受光部,
从所述第二光源射出的所述红外光的像在所述假想铅垂屏幕上具有规定的照射范围,所述红外光以所述假想铅垂屏幕上的所述红外光的像与刚刚之前射出的所述红外光的像部分重叠的方式沿着所述水平方向扫描,
所述车辆控制部和所述灯具控制部中的一者被构成为基于所述返回光的光强度来修正基于由所述信息获取部获取的所述车辆周边信息而获取的所述车辆的外部的对象物的位置信息。
根据该结构,能够提供一种车辆系统,其具有照明功能的同时能够获取高精度的对象物位置信息。
另外,可以是,所述车辆控制部和所述灯具控制部中的一者被构成为基于修正后的所述位置信息来修正利用从所述第一光源照射的所述可见光而在所述假想铅垂屏幕上形成的配光图案的配光。
根据该结构,能够实现基于可见光源的配光图案的高精细化。
本发明的一个方案的车辆用灯具具备:
第一光源,所述第一光源向车辆的周边照射红外光;
旋转反射器,所述旋转反射器一边旋转一边反射从所述第一光源射出的所述红外光,并使所述红外光在距所述车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上扫描;以及
控制部,所述控制部控制所述第一光源和所述旋转反射器;
所述控制部获取对所述车辆的周边进行拍摄而得的拍摄图像,
所述控制部控制所述第一光源,以使得在外部光的照度为规定值以上的情况下对与所述拍摄图像中亮度值为规定值以下的区域对应的所述车辆的周边的区域照射所述红外光。
根据该结构,能够提供一种提高了使用红外光的感测功能的车辆用灯具。
另外,可以是,所述控制部基于所述拍摄图像来获取与所述车辆的周边的对象物有关的对象物信息,且
所述控制部基于被照射到与所述拍摄图像中亮度值为规定值以下的区域对应的所述车辆的周边的区域的所述红外光被所述对象物反射而成的反射光,对所述对象物信息进行修正。
根据该结构,对拍摄图像中亮度值低的区域能够得到准确的对象物信息。
另外,可以是,具备第二光源,所述第二光源向所述车辆的周边射出可见光,
所述旋转反射器一边旋转一边反射从所述第一光源射出的所述红外光和从所述第二光源射出的所述可见光,使所述红外光和所述可见光在距所述车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上扫描。
根据该结构,能够用更简单的结构兼顾照明用的配光图案的形成和感测用的配光的形成。
本发明的一个方案的车辆用灯具具备:
第一光源,所述第一光源向车辆的周边照射可见光;
第二光源,所述第二光源向所述车辆的周边照射红外光;
旋转反射器,所述旋转反射器一边旋转一边反射从所述第一光源射出的所述可见光和从所述第二光源射出的所述红外光,并使所述可见光以及所述红外光沿着在距所述车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向扫描;以及
控制部,所述控制部获取所述车辆的周边环境信息,基于已获取的所述车辆的周边环境信息对从所述第一光源射出的所述可见光的照射区域进行调整,使从所述第一光源射出的所述可见光在与调整后的所述照射区域对应的扫描区域进行扫描,
所述控制部被构成为:在判断所述第一光源存在异常的情况下,与所述可见光的扫描区域对应地设定从所述第二光源射出的所述红外光的扫描区域。
根据该结构,能够提供一种车辆用灯具,其能够维持与根据车辆的周围的状况而可变的照明用的配光有关的性能。
另外,可以是,所述第一光源具有射出可见光的多个发光元件,
所述控制部利用所述红外光照射与所述多个发光元件中被判断为存在异常的发光元件的扫描区域对应的区域。
根据该结构,控制部能够与各发光元件的扫描区域对应地进行控制。
发明效果
根据本发明所涉及的车辆系统,能够获取高精度的对象物位置信息。
根据本发明所涉及的车辆用灯具以及车辆系统,能够以简单的结构使根据车辆周围的状况而可变的照明用的配光实现高精细化。
根据本发明所涉及的车辆用灯具,能够提高使用了红外光的感测功能。
根据本发明所涉及的车辆用灯具以及车辆系统,能够具有照明功能,并且能够获取高精度的对象物位置信息。
根据本发明所涉及的车辆用灯具,能够维持与根据车辆周围的状况而可变的照明用的配光有关的性能。
具体实施方式
以下,基于实施方式,参照附图对本发明进行说明。对各附图所示的相同或等同的构成要素、部件、处理标注相同的符号,并适当省略重复的说明。另外,实施方式只是例示,并不限定发明,实施方式中记载的全部特征或其组合不一定是发明的本质。
图1表示搭载于车辆1的车辆系统2的框图。
如图1所示,车辆系统2具备车辆控制部3、前照灯4、传感器5、摄像机6、雷达7、HMI(Human Machine Interface:人机接口)8、GPS(Global Positioning System:全球定位系统)9、无线通信部10以及地图信息存储部11。车辆系统2还包括转向致动器12、转向装置13、制动致动器14、制动装置15、加速致动器16和加速装置17。
车辆控制部3构成为控制车辆1的行驶。车辆控制部3例如由电子控制单元(ECU:Electronic Control Unit)构成。电子控制单元包括包含处理器和存储器的微控制器和其他电子电路(例如晶体管等)。处理器例如是CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)、MPU(Micro Processing Unit:微处理单元)和/或GPU(Graphics Processing Unit:图形处理单元)。存储器包括存储有各种车辆控制程序(例如,自动驾驶用的人工智能(AI)程序等)的ROM(Read Only Memory:只读存储器)和临时存储各种车辆控制数据的RAM(RandomAccess Memory:随机存取存储器)。处理器构成为,将从存储于ROM的各种车辆控制程序指定的程序在RAM上运行,通过与RAM的协作来执行各种处理。
前照灯4是搭载于车辆1的前部的照明装置,具备朝向车辆1的周围的道路照射光的灯单元42、灯控制部43(控制部的一例、灯具控制部的一例)。灯单元42以及灯控制部43的详细结构后述。
例如,车辆控制部3在满足规定的条件的情况下生成用于控制灯单元42的点亮熄灭的指示信号,并将该指示信号发送至灯控制部43。灯控制部43基于接收到的指示信号,控制灯单元42的点亮熄灭。
传感器5包括加速度传感器、速度传感器、陀螺仪传感器等。传感器5构成为检测车辆1的行驶状态,并将行驶状态信息输出至车辆控制部3。传感器5还可以具备检测驾驶员是否坐在驾驶席的就座传感器、检测驾驶员的面部的方向的面部朝向传感器、检测外部天气状态的外部天气传感器以及检测车内是否有人的人感传感器等。并且,传感器5也可以具备检测车辆1的周边环境的照度的照度传感器。
摄像机6例如是包含CCD(Charge-Coupled Device:电荷耦合器件)、CMOS(互补型MOS)等摄像元件的摄像机。根据从车辆控制部3发送的信号来控制摄像机6的拍摄。例如,摄像机6能够通过与灯单元42的点亮熄灭的频率相匹配的帧率来拍摄图像。由此,摄像机6能够获取灯单元42点亮时的图像和熄灭时的图像两者。
雷达7是毫米波雷达、微波雷达或激光雷达等。雷达7也可以具备LiDAR(LightDetection and Ranging(光感测距技术)或Laser Imaging Detection and Ranging(激光成像检测))。LiDAR一般是向其前方射出非可见光,基于出射光和返回光来获取到物体的距离、物体的形状、物体的材质等信息的传感器。摄像机6和雷达7(信息获取部的一例)构成为检测车辆1的周边环境(其他车辆、行人、道路形状、交通标志、障碍物等),并将周边环境信息输出到车辆控制部3。
HMI8包括接受来自驾驶员的输入操作的输入部和将行驶信息等向驾驶员输出的输出部。输入部包括方向盘、加速踏板、制动踏板、切换车辆1的驾驶模式的驾驶模式切换开关等。输出部是显示各种行驶信息的显示器。
GPS9构成为获取车辆1的当前位置信息,并将该获取到的当前位置信息输出至车辆控制部3。无线通信部10构成为,从位于车辆1的周围的其他车辆接收与其他车辆相关的信息(例如,行驶信息),并且将与车辆1相关的信息(例如,行驶信息)发送到其他车辆(车车间通信)。另外,无线通信部10构成为从信号机、标识灯等基础设施设备接收基础设施信息,并且将车辆1的行驶信息发送到基础设施设备(路车间通信)。地图信息存储部11是存储有地图信息的硬盘驱动器等外部存储装置,构成为将地图信息输出到车辆控制部3。
在车辆1以自动驾驶模式行驶的情况下,车辆控制部3基于行驶状态信息、周边环境信息、当前位置信息、地图信息等,自动地生成转向控制信号、加速控制信号以及制动控制信号中的至少一个。转向致动器12构成为从车辆控制部3接收转向控制信号,并基于接收到的转向控制信号来控制转向装置13。制动致动器14构成为从车辆控制部3接收制动控制信号,并基于接收到的制动控制信号来控制制动装置15。加速致动器16构成为从车辆控制部3接收加速控制信号,并基于接收到的加速控制信号来控制加速装置17。这样,在自动驾驶模式下,车辆1的行驶由车辆系统2自动控制。
另一方面,在车辆1以手动驾驶模式行驶的情况下,车辆控制部3根据驾驶员对加速踏板、制动踏板以及方向盘的手动操作,生成转向控制信号、加速控制信号以及制动控制信号。这样,在手动驾驶模式中,转向控制信号、加速控制信号以及制动控制信号基于驾驶员的手动操作而生成,因此车辆1的行驶由驾驶员控制。
接着,对车辆1的驾驶模式进行说明。驾驶模式包括自动驾驶模式和手动驾驶模式。自动驾驶模式包括完全自动驾驶模式、高度驾驶辅助模式以及驾驶辅助模式。在完全自动驾驶模式下,车辆系统2自动地进行转向控制、制动控制以及加速控制的全部的行驶控制,并且驾驶员不处于能够驾驶车辆1的状态。在高度驾驶辅助模式中,车辆系统2自动地进行转向控制、制动控制以及加速控制的全部的行驶控制,并且驾驶员处于能够驾驶车辆1的状态但不对车辆1进行驾驶。在驾驶辅助模式中,车辆系统2自动地进行转向控制、制动控制以及加速控制中的一部分行驶控制,并且驾驶员在车辆系统2的驾驶辅助下驾驶车辆1。另一方面,在手动驾驶模式下,车辆系统2不自动地进行行驶控制,并且驾驶员在没有车辆系统2的驾驶辅助的状态下驾驶车辆1。
另外,可以通过操作驾驶模式切换开关来切换车辆1的驾驶模式。在该情况下,车辆控制部3根据驾驶员对驾驶模式切换开关的操作,在4个驾驶模式(完全自动驾驶模式、高度驾驶辅助模式、驾驶辅助模式、手动驾驶模式)之间切换车辆1的驾驶模式。另外,车辆1的驾驶模式也可以基于关于自动驾驶车能够行驶的可行驶区间、自动驾驶车的行驶被禁止的行驶禁止区间的信息或关于外部天气状态的信息而自动地切换。在该情况下,车辆控制部3基于这些信息来切换车辆1的驾驶模式。而且,车辆1的驾驶模式也可以通过使用就座传感器、面部朝向传感器等而自动地切换。在该情况下,车辆控制部3基于来自就座传感器、面部朝向传感器的输出信号来切换车辆1的驾驶模式。
接着,参照图2等对车辆系统2的具体结构进行说明。图2是示意性地示出车辆系统2的一部分的结构的框图。搭载于车辆系统2的前照灯4分别设置于车辆前部的左侧和右侧,但为了简化附图,在图2中,仅图示了左右的前照灯中的左侧的前照灯。
如图2所示,车辆系统2中作为摄像机6具备:可见光摄像机6A,其能够利用可见光对车辆1的周边进行拍摄;以及红外线摄像机6B,其能够利用红外光对车辆1的周边进行拍摄。另外,也可以具备单个摄像机来代替设置可见光摄像机6A和红外线摄像机6B,该单个摄像机使用能够使用可见光和红外光这两者同时拍摄彩色图像和红外线图像的摄像元件。另外,车辆系统2具备图像处理部18和监视器19。红外线摄像机6B是通过红外线(红外光)的检测,特别是在夜间也能够进行车辆周围的拍摄的摄像机。图像处理部18对由可见光摄像机6A、红外线摄像机6B拍摄到的影像进行处理,并向车辆控制部3、监视器19发送处理后的影像信号。
前照灯4的灯单元42具备形成近光用配光图案的近光用灯具单元42L和形成远光用配光图案的远光用灯具单元42H(车辆用灯具的一个例子)。近光用灯具单元42L是对置型或者投射型的灯具单元。近光用灯具单元42L使用卤素灯等具有灯丝的白炽灯、金属卤化物灯等HID(High Intensity Discharge:高强度放电)灯、LED(Light Emitting Diode:发光二极管)等作为光源。
远光用灯具单元42H具备可见光源44(第一光源、第三光源的一例)、红外光源45(第二光源的一例)、光学部件46、光电二极管47(受光部的一例)。
前照灯4的灯控制部43由电子控制单元(ECU)构成,构成为根据车辆1的自动驾驶所涉及的信息,将灯单元42的照明状态设定为规定的照明状态。这里所说的照明状态包括构成灯单元42的各发光元件的点亮熄灭、闪烁周期等。灯控制部43与未图示的电源电连接,包括:微控制器50,其包含CPU、MPU等处理器、ROM以及RAM等存储器;LED驱动器51、52;马达驱动器53;光电二极管47用的电流-电压转换/放大电路54;以及计测电路55。LED驱动器51、52是用于分别驱动构成可见光源44和红外光源45的各发光元件(LED)的驱动器。马达驱动器53是用于驱动光学部件46(具体而言,后述的旋转反射器65)的驱动器。电流-电压转换/放大电路54是用于将从光电二极管47输出的电流信号(传感器信号)转换为电压信号并放大电压信号的电路。计测电路55从驱动红外光源45的LED驱动器52接收红外光源45的驱动信号,并且接收由来自光电二极管47的电流信号被电流-电压转换/放大电路54转换而成的电压信号的信号。然后,计测电路55根据这些接收信号,计测来自红外光源45的红外光的发光时刻与光电二极管47的红外光的反射光的受光时刻的差值,并将其结果发送到微控制器50。微控制器50分别控制这些驱动器51~53和各电路54、55。此外,在本实施方式中,车辆控制部3和灯控制部43作为分开的结构而设置,但也可以一体地构成。即,灯控制部43和车辆控制部3也可以由单一的电子控制单元构成。
图3是远光用灯具单元42H的俯视图。图4是远光用灯具单元42H的局部放大图。
如图3所示,远光用灯具单元42H具备用于安装各构成部件的托架60。托架60安装于远光用灯具单元42H的未图示的壳体。在托架60安装有第一布线基板61,该第一布线基板61设置有可见光源44的一部分以及红外光源45。在第一布线基板61的右方配置有控制箱63,该控制箱63容纳有灯控制部43的构成部件。另外,在托架60的与安装有第一布线基板61的部位分离的部位安装有第二布线基板62,该第二布线基板62设置有可见光源44的另一部分。另外,在控制箱63的一部分(在此为灯具前方侧)配置有光电二极管47。
如图3以及图4所示,在托架60的与第一布线基板61以及第二布线基板62对置的位置安装有作为光学部件46的一个部件的旋转反射器65。并且,在托架60上安装有作为光学部件46的另一个部件的透镜66。透镜66设置在比旋转反射器65靠灯具前方侧的位置。透镜66包括在图3和图4的右侧图示了的第一透镜部67和在第一透镜部67的左侧与第一透镜部67连续地形成的第二透镜部68。第一透镜部67和第二透镜部68分别构成为前方侧表面为凸面且后方侧表面为平面的平凸非球面透镜。从可见光源44及红外光源45射出的光被旋转反射器65反射,透过第一透镜部67或第二透镜部68向灯具前方照射。
旋转反射器65利用马达驱动器53(参照图2)以旋转轴R为中心向一个方向旋转。旋转反射器65构成为一边旋转一边反射从可见光源44射出的可见光,并在灯具前方形成期望的配光图案。另外,旋转反射器65构成为一边旋转一边反射从红外光源45射出的红外光,并向灯具前方照射。
旋转反射器65在筒状的旋转部65b的周围设置有作为反射面发挥功能的形状相同的2片叶片65a。旋转反射器65的旋转轴R相对于第一透镜部67的光轴Ax1和第二透镜部68的光轴Ax2倾斜。旋转反射器65的叶片65a具有如下地扭转的形状:光轴Ax1、Ax2与反射面所成的角随着朝向以旋转轴R为中心的周向而变化。由此,叶片65a一边旋转一边反射从可见光源44、红外光源45射出的光,从而能够使用各光源的光进行扫描。
图5是第一布线基板61的主视图,图6是第二布线基板62的主视图。
如图5所示,在第一布线基板61配置有能够作为可见光源44射出可见光的多个(本例中为9个)发光元件(以下,称为可见光LED)44-1~44-9。在正面观察第一布线基板61时,可见光LED44-1~44-9以从可见光LED44-1起依次呈倒U字状的方式排列。利用从这些可见光LED44-1~44-9射出的光,形成远光用配光图案中的聚光部。
另外,在第一布线基板61配置有能够作为红外光源45射出红外光的多个(本例中为2个)红外光发光元件(以下,称为IR-LED)45-1、45-2。在正面观察第一布线基板61时,IR-LED45-1配置在可见光LED44-3的左侧。在正面观察第一布线基板61时,IR-LED45-2配置于可见光LED44-7的右侧。
如图6所示,在第二布线基板62上并列配置有能够作为可见光源44射出可见光的多个(本例中为2个)可见光LED44-10、44-11。通过从这些可见光LED44-10、44-11射出的光,形成远光用配光图案中的扩散部。
作为可见光源44的各可见光LED44-1~44-11例如由能够照射可见光的白色LED构成。作为可见光源44及红外光源45,也可以使用EL元件、LD元件等半导体发光元件作为光源来代替LED。特别是,在用于将后述的远光用配光图案的一部分设为非照射状态的控制中,优选能够在短时间内高精度地进行点熄灭的光源。
透镜66中的右侧的第一透镜部67配置在如下位置:从配置于第一布线基板61上的可见光LED44-1~44-9射出并被旋转反射器65反射的可见光、以及从IR-LED45-1、45-2射出并被旋转反射器65反射的红外光能够透过的位置。即,用于形成远光用配光图案的聚光部的可见光和红外光透过第一透镜部67而向灯具前方照射。另外,透镜66中的左侧的第二透镜部68配置在如下位置:从配置于第二布线基板62上的可见光LED44-10、44-11射出并由旋转反射器65反射的可见光能够透过的位置。即,用于形成远光用配光图案的扩散部的可见光透过第二透镜部68而向灯具前方照射。另外,透镜66的形状只要根据所要求的配光图案、照度分布等配光特性适当选择即可,但也可以使用例如自由曲面透镜来代替非球面透镜。
图7是表示利用从设置于第一布线基板61的各可见光LED44-1~44-9照射的可见光,例如在配置于车辆前方25m的位置的假想铅垂屏幕上形成的点光的像的图。图8是表示从各可见光LED44-1~44-9照射的可见光由于旋转反射器65的旋转而被扫描的状态下的假想铅垂屏幕上的配光图案P1的图。
从各可见光LED44-1~44-9射出的可见光被旋转反射器65反射,透过第一透镜部67而上下左右反转,在假想铅垂屏幕上形成如图7所示的点光的像。在图7中,像S1为从可见光LED44-1照射的点光的像,像S2为从可见光LED44-2照射的点光的像,像S3为从可见光LED44-3照射的点光的像,像S4为从可见光LED44-4照射的点光的像,像S5为从可见光LED44-5照射的点光的像,像S6为从可见光LED44-6照射的点光的像,像S7为从可见光LED44-7照射的点光的像,像S8为从可见光LED44-8照射的点光的像,像S9为从可见光LED44-9照射的点光的像。像S1~S9以在假想铅垂屏幕上呈U字状的方式排列而被照射。其中,像S3、S4、S5、S6、S7照射到假想铅垂屏幕上的水平线H-H上。
当由于旋转反射器65的旋转,从各可见光LED44-1~44-9射出的可见光的点光的像S1~S9在左右方向上被扫描时,形成图8所示的配光图案P1。配光图案P1形成为后述的远光用配光图案的聚光部。配光图案P1中的从多个可见光LED射出的可见光重复照射的部位照度变得特别高。具体而言,配光图案P1形成为,假想铅垂屏幕上的垂直线V-V与水平线H-H交叉的部位的照度最高。
图9是表示利用从设置于第二布线基板62的各可见光LED44-10、44-11照射的可见光,在假想铅垂屏幕上形成的点光的像的图,图10是表示从各可见光LED44-10、44-11照射的可见光由于旋转反射器65的旋转而被扫描的状态下的假想铅垂屏幕上的配光图案P2的图。
从可见光LED44-10及可见光LED44-11射出的可见光被旋转反射器65反射,透过第二透镜部68而上下左右反转,在假想铅垂屏幕上形成如图9所示的点光的像。在图9中,像S10是从可见光LED44-10照射的点光的像,像S11是从可见光LED44-11照射的点光的像。像S10及像S11的尺寸形成为比图7所示的各可见光LED44-1~44-9射出的可见光的点光的像S1~S9的尺寸大。由搭载于左侧前照灯的可见光LED44-10、44-11形成的像S10及像S11在假想铅垂屏幕上在垂直线V-V的左侧沿着水平线H-H并列照射。另外,虽然省略了图示,但由搭载于右侧前照灯的可见光LED44-10、44-11形成的像S10及像S11在假想铅垂屏幕上在垂直线V-V的右侧沿着水平线H-H并列照射。
当由于旋转反射器65的旋转而使从可见光LED44-10及可见光LED44-11射出的可见光的点光的像S10、S11沿左右方向扫描时,形成图10所示那样的配光图案P2。配光图案P2形成为后述的远光用配光图案的扩散部的一部分。如上所述,由搭载于左侧前照灯的可见光LED44-10、44-11形成的像S10及像S11在假想铅垂屏幕上向垂直线V-V的左侧照射,因此形成扩散部的一部分的配光图案P2形成于形成聚光部的配光图案P1的照射区域中的左侧的部分。另外,虽然省略了图示,但由搭载于右侧前照灯的可见光LED44-10、44-11形成的像S10及像S11在假想铅垂屏幕上向垂直线V-V的右侧照射,因此扩散部的另一部分形成于聚光部用配光图案P1的照射区域中的右侧的部分。
这样,通过合成左侧前照灯的可见光LED44-10、44-11的配光(配光图案P2)和右侧前照灯的可见光LED44-10、44-11的配光,从而形成扩散部用配光图案。并且,通过合成聚光部用配光图案P1和扩散部用配光图案,从而形成图11所示的远光用配光图案。
图11表示利用从近光用灯具单元42L和远光用灯具单元42H向前方照射的可见光,形成在假想铅垂屏幕上的配光图案P3。
图11所示的可见光的配光图案P3通过将从近光用灯具单元42L和远光用灯具单元42H照射的可见光合成而形成。即,配光图案P3通过将从近光用灯具单元42L照射的可见光的近光用配光图案P4和从远光用灯具单元42H照射的可见光的远光用配光图案P1、P2合成而形成。配光图案P3例如在与车辆前方的区域中的相向车100的上部(相向车100的驾驶员的位置)及其周边区域对应的时刻使各可见光LED44-1~44-11熄灭,以使得不向该区域照射光,从而对该配光进行控制。由此,能够抑制相向车100的驾驶员的眩光。
图12是表示通过从设置于第一布线基板61的各IR-LED45-1、45-2照射的红外光,在假想铅垂屏幕上形成的红外光的点光的像的图。图13是表示从各IR-LED45-1、45-2照射的红外光由于旋转反射器65的旋转而被扫描的状态下的配光图案P5的图。
从各IR-LED45-1、45-2射出的红外光被旋转反射器65反射,透过第一透镜部67而上下左右反转,在假想铅垂屏幕上形成如图12所示的点光的像。在图12中,像SIR1是从IR-LED45-1照射的红外光的点光的像,像SIR2是从IR-LED45-2照射的红外光的点光的像。像SIR1、SIR2在假想铅垂屏幕上的水平线H-H上隔开一定距离地照射。
当由于旋转反射器65的旋转,从IR-LED45-1、45-2射出的红外光的点光的像SIR1、SIR2在左右方向上被扫描时,形成图13所示那样的配光图案P5。配光图案P5形成在水平线H-H上。另外,对于作为非可见光的红外光,不需要考虑相向车的驾驶员的眩光。因此,配光图案P5成为如下的配光:无论可见光的远光用配光图案P1、P2的控制如何都大致均匀地照射水平线H-H的整个区域。
如配光图案P5那样沿着水平线H-H照射的红外光被存在于车辆前方的物体(对象物)反射。远光用灯具单元42H所具备的光电二极管47接收被物体反射的红外光并作为电流信号输出。输出的红外光的电流信号通过电流-电压转换/放大电路54转换为电压信号并进一步被放大,并向计测电路55发送。计测电路55基于从电流-电压转换/放大电路54发送的电压信号,向微控制器50发送红外光的反射光的受光时刻、与该反射光的光强度有关的信号。微控制器50基于从计测电路55接收到的与红外光有关的信号(与出射光和返回光有关的信号),获取到物体的距离、物体的形状、物体的材质等信息。由此,微控制器50能够检测车辆前方的行人、相向车的存在。并且,微控制器50控制可见光源44(可见光LED44-1~44-11)的点亮熄灭,以使得不对基于红外光信号检测出的车辆前方的行人、相向车造成眩光。另外,微控制器50向车辆控制部3发送与基于红外光信号检测出的车辆周围的信息有关的信号。在车辆1以自动驾驶模式行驶的情况下,车辆控制部3能够基于从微控制器50获取到的周边环境信息,自动地生成转向控制信号、加速控制信号以及制动控制信号中的至少一个。
(第一实施方式)
接着,参照图14~图17对第一实施方式所涉及的从车辆的周边环境信息即车辆周边信息获取的对象物的位置信息的修正处理的一例进行说明。图14是表示对象物的位置信息的修正处理的一例的流程图。图15是表示在车辆前方未检测到对象物的状态下的假想铅垂屏幕上的配光图案的图。图16是表示检测到作为对象物的相向车100的状态下的配光图案的图。图17是表示基于相向车100的修正后的位置信息来修正配光图案的状态的图。
如图14所示,首先,第一实施方式所涉及的车辆控制部3基于来自用户的输入操作、或者由传感器5、雷达7等获取的车辆周边信息,生成用于使搭载于灯单元42(远光用灯具单元42H)的可见光源44点亮的指示信号即点亮指示信号(步骤S1)。接着,车辆控制部3向灯控制部43发送所生成的可见光源44的点亮指示信号(步骤S2)。
接着,灯控制部43基于从车辆控制部3接收到的点亮指示信号,使搭载于远光用灯具单元42H的可见光源44点亮(步骤S3)。如上所述,从可见光源44照射的可见光由于旋转反射器65的旋转而在左右方向上被扫描,从而将图8所示的配光图案P1和图10所示的配光图案P2合成,形成远光用配光图案P1、P2。该远光用配光图案P1、P2与利用从近光用灯具单元42L照射的可见光形成的近光用配光图案P4合成,形成图15所示的配光图案P3。
接着,车辆控制部3从摄像机6获取由摄像机6拍摄被可见光源44照射的车辆1的周边区域(在本例中为车辆1的前方区域)而得的拍摄图像(步骤S4)。接着,车辆控制部3对所获取的拍摄图像进行解析,检测是否存在对象物(步骤S5)。在检测到存在对象物的情况下(步骤S5的“是”),车辆控制部3获取检测到的对象物的位置信息(步骤S6)。例如,在检测到作为对象物的相向车100(参照图16)的存在的情况下,车辆控制部3获取该检测到的相向车100的位置信息。在相向车100的位置信息中,例如包含在拍摄图像中与相向车100对应的区域的位置、大小。接着,车辆控制部3向灯控制部43发送所获取的对象物的位置信息(步骤S7)。
接着,灯控制部43基于从车辆控制部3获取的对象物的位置信息,控制远光用配光图案P1、P2的配光(步骤S8)。具体而言,如上所述,灯控制部43以不向车辆前方的区域中的相向车100的上部(相向车100的驾驶员的位置)及其周边区域照射光的方式在与该区域对应的时刻使可见光源44(各可见光LED44-1~44-11)熄灭,如图16所示那样控制远光用配光图案P1、P2的配光。
接着,灯控制部43使搭载于远光用灯具单元42H的红外光源45点亮(步骤S9)。如上所述,从红外光源45照射的红外光由于旋转反射器65的旋转而在左右方向上被扫描,由此形成图13所示那样的水平线H-H上的配光图案P5。
接着,灯控制部43从光电二极管47获取与从红外光源45照射的红外光被车辆周围的对象物反射的返回光相关的信息(返回光信息)(步骤S10)。然后,灯控制部43向车辆控制部3发送返回光信息(步骤S11)。
接着,车辆控制部3基于从灯控制部43接收到的红外光的返回光信息,对对象物的位置信息进行修正(步骤S12)。具体而言,车辆控制部3基于返回光信息获取到相向车100的距离、相向车100的形状等信息。例如,如图16所示,有时远光用配光图案P1、P2中的用于不照射与相向车100对应的区域的非照射部NL会形成得比相向车100存在的区域稍大。即,存在与基于由摄像机6获取的拍摄图像而获取的相向车100的位置、大小有关的信息与实际的相向车100的位置、大小不完全一致的情况。在这样的情况下,车辆控制部3基于返回光信息来修正相向车100的位置信息。然后,车辆控制部3将相向车100的修正后的位置信息向灯控制部43发送(步骤S13)。
接着,灯控制部43基于从车辆控制部3接收到的相向车100的修正后的位置信息,对远光用配光图案P1、P2的配光进行修正(步骤S14)。具体而言,如图17所示,灯控制部43基于相向车100的修正后的位置信息,对远光用配光图案P1、P2进行修正,以使可见光的非照射部(遮光部)NL比图16所示的远光用配光图案P1、P2中的可见光的非照射部(遮光部)NL窄。
顺便提及,例如在搭载有所谓ADB(Adaptive Driving Beam:自适应远光灯)系统的车辆中,利用搭载于车辆的摄像机获取车辆周围的对象物(行人、前行车、相向车等)的位置信息,并基于获取到的对象物的位置信息,控制远光用配光图案的配光,以使得不向该对象物的至少一部分区域照射可见光。然而,在对象物存在于非照射区域(例如,图16、图17的非照射部NL)内的情况下,仅根据由摄像机拍摄到的拍摄图像,有可能无法准确地掌握对象物的位置信息。
与此相对,如上述说明的那样,在第一实施方式所涉及的车辆系统2中,车辆控制部3构成为,基于由摄像机6(信息获取部的一例)获取到的车辆周边信息来获取车辆1的外部的对象物的位置信息,并且基于从红外光源45照射的红外光被对象物反射而由光电二极管47接收到的红外光的返回光的信息来修正对象物的位置信息。如上所述,由于对于作为非可见光的红外光不需要考虑相向车的驾驶员的眩光,所以红外光的配光图案P5(参照图13)成为如下的配光:无论可见光的远光用配光图案P1、P2的控制如何都大致均匀地照射水平线H-H的整个区域。因此,例如,即使在图15或图16所示的可见光的非照射区域NL内作为对象物的相向车100的位置、大小发生变化的情况下,也能够通过使用红外光的返回光信息来识别对象物的位置、大小的变化。因此,能够适当地修正对象物的位置信息。这样,根据第一实施方式所涉及的结构,能够获取高精度的对象物位置信息。
另外,在车辆系统2中,灯控制部43构成为基于修正后的对象物位置信息来修正远光用配光图案P1、P2的配光。这样,通过使用红外光的返回光来修正对象物的位置信息,能够适当地修正远光用配光图案P1、P2的配光。因此,根据本实施方式所涉及的车辆系统2,能够实现可见光源44的远光用配光图案P1、P2的高精细化。
另外,灯单元42的远光用灯具单元42H具备:可见光源44,其用于向车辆的周边照射可见光;红外光源45,其为了获取车辆的周边的信息而射出红外光;以及旋转反射器65,其一边旋转一边反射从可见光源44照射的可见光,使可见光在距车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向上扫描。由此,除了用于对车辆周围进行照明的可见光的配光图案P1、P2以外,还能够以简单的结构实现感测用的红外光的配光图案P5。
另外,由于可见光源44、红外光源45和光电二极管47搭载在单一的远光用灯具单元42H内,所以能够同时实现可见光的照射和红外光的照射,并且能够实现远光用灯具单元42H的小型化。
此外,在上述第一实施方式中,车辆控制部3构成为,基于从红外光源45照射的红外光被对象物反射而由光电二极管47接收到的红外光的返回光的信息来修正对象物的位置信息。然而,灯控制部43也可以基于红外光的返回光的信息来修正对象物的位置信息。
(第二实施方式)
接着,参照图18等对第二实施方式所涉及的对可见光的配光图案P3的非照射区域的红外光的照射控制的一例进行说明。图18是表示利用从近光用灯具单元42L和远光用灯具单元42H向前方照射的可见光及红外光,在假想铅垂屏幕上形成的配光图案P6的图。
如上所述,灯控制部43从车辆控制部3获取由摄像机6、雷达7等获取的车辆1的周边环境信息,在车辆前方存在应该抑制眩光的物体(对象物)的情况下,灯控制部43调整配光图案P3的配光(照射区域),以使得不对该物体的规定区域照射可见光。灯控制部43使从可见光源44射出的可见光向与调整后的配光(调整后的照射区域)对应的扫描区域扫描。由此,配光图案P3形成为包含通过调整配光而不照射可见光的区域(以下,称为非照射区域)的配光图案。
在从IR-LED45-1、45-2射出的红外光的点光的像SIR1、SIR2被旋转反射器65在左右方向上在最大范围(基于红外光的传感器对象区域)扫描的情况下,红外光的配光图案P5成为图13所示的配光图案。与此相对,第二实施方式所涉及的配光图案P5控制其配光,使得来自红外光源45的红外光照射到通过可见光的配光图案P3中的配光的调整而形成的非照射区域。具体而言,第二实施方式所涉及的灯控制部43基于车辆1的周边环境信息来决定配光图案P3的非照射区域。然后,灯控制部43调整配光图案P5的配光,以使来自红外光源45的红外光照射到所决定的非照射区域。配光图案P5例如通过在与非照射区域对应的时刻点亮各IR-LED45-1、45-2来控制其配光。
如图18所示,由可见光和红外光形成的配光图案P6通过将从近光用灯具单元42L照射的可见光的近光用配光图案P4和从远光用灯具单元42H照射的可见光的远光用配光图案P1、P2以及红外光的配光图案P5(用交叉影线表示的区域)合成而形成。配光图案P5形成为照射车辆前方的区域中的未照射可见光的相向车100的下部。
如配光图案P5那样沿着水平线H-H照射而被存在于车辆前方的物体(对象物)反射的红外光被光电二极管47接收。微控制器50基于从计测电路55接收到的与红外光有关的信号(与出射光和返回光有关的信号),获取到物体的距离、物体的形状、物体的材质等信息。由此,微控制器50能够检测车辆前方的非照射区域中的物体(行人、相向车)的存在。并且,微控制器50控制可见光源44(可见光LED44-1~44-11)的点亮熄灭,以使得不对基于红外光信号检测出的车辆前方的行人、相向车造成眩光。即,微控制器50基于利用红外光信号检测出的非照射区域中的物体的信息来修正可见光的配光图案P3。由此,能够使根据车辆周围的状况而可变的可见光的配光图案P3的配光实现高精细化。另外,微控制器50也可以向车辆控制部3发送与基于红外光信号检测出的非照射区域的信息有关的信号。
如以上说明的那样,在第二实施方式所涉及的远光用灯具单元42H中,灯控制部43基于车辆1的周边环境信息调整由从可见光源44射出的可见光形成的配光图案P3的配光,使来自红外光源45的红外光照射到可见光的非照射区域。由此,能够高精度地检测非照射区域中的相向车等对象物的位置。因此,能够以简单的结构使根据车辆周围的状况而可变的照明用的配光实现高精细化。例如,能够高精度地形成图11所示的抑制了眩光的配光图案。
远光用灯具单元42H具备:可见光源44,其用于向车辆的周边照射可见光;红外光源45,其为了获取车辆的周边的信息而射出红外光;以及旋转反射器65,其一边旋转一边反射从可见光源44照射的可见光和从红外光源45照射的红外光,使可见光在距车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向上扫描。由此,除了可见光的配光图案P1、P2以外,还能够以简单的结构实现红外光的配光图案P5。
另外,由于可见光源44、红外光源45和光电二极管47搭载在单一的远光用灯具单元42H内,所以能够同时实现可见光的照射和红外光的照射,并且能够实现远光用灯具单元42H的小型化。
另外,在远光用灯具单元42H中,灯控制部43获取与从红外光源45射出并被对象物反射的红外光相关的信息,并基于与所获取的红外光相关的信息,对可见光的配光图案P3进行修正。由此,能够使照明用的配光更高精细化。
另外,灯控制部43从搭载于远光用灯具单元42H内的光电二极管47获取与红外光的反射光相关的信息。由于能够在红外光被射出的位置附近接收被对象物反射的该红外光的反射光,因此返回光相对于出射光的角度变小。由此,能够提高检测对象物的方向(角度坐标)、距离的精度。灯控制部43能够从受光部获取与红外光的反射光有关的精度高的信息。
另外,车辆系统2具备远光用灯具单元42H、能够获取车辆的周边环境信息的摄像机6、雷达7、以及车辆控制部3。由此,能够提供一种能够以简单的结构使根据车辆周围的状况而可变的照明用的配光实现高精细化的车辆系统。
另外,在上述第二实施方式中,通过熄灭构成可见光源44的可见光LED44-1~44-11来形成非照射区域。另外,通过在与非照射区域对应的时刻点亮构成红外光源45的IR-LED45-1、45-2来形成配光图案P5。然而,例如,也可以设置在与非照射区域对应的时刻对从可见光源44射出的可见光进行遮光的部件。另外,也可以设置在与非照射区域以外的区域对应的时刻对从红外光源45射出的红外光进行遮光的部件。
在上述第二实施方式中,作为车辆的周边环境信息,使用由搭载于车辆1的摄像机6、雷达等获取的周边环境信息。然而,例如,也可以使用由搭载于车辆1的其他传感器等获取的周边环境信息。另外,也可以在远光用灯具单元42H搭载获取车辆的周边环境信息的可见光摄像机等。
(第三实施方式)
接着,参照图19A和图19B等对第三实施方式所涉及的红外光的光强度变更处理的一例进行说明。图19A是表示从红外光源45射出的红外光所扫描的范围的示意图。图19A表示从上方观察红外光源45时的扫描范围,图中的箭头F表示车辆的前方方向。图19B是表示在图19A所示的扫描范围内扫描的红外光的光强度的图。纵轴表示红外光的光强度,横轴表示红外光的扫描角度。
第三实施方式所涉及的灯控制部43根据红外光的配光图案P5的大小使配光图案P5的照度变化。即,灯控制部43根据从红外光源45射出的红外光所扫描的范围的大小来变更红外光的光强度。例如,灯控制部43通过改变从LED驱动器52向各IR-LED45-1、45-2输出的驱动电流的值,来控制红外光的光强度。
例如,如图19A和图19B所示,在以车辆前方方向为基准,在从-θMAX(负θMAX)到+θMAX(正θMAX)的扫描角度的范围(最大扫描范围)扫描从红外光源45射出的红外光的情况下,灯控制部43将红外光的光强度控制为规定的值(图19B的a)。由此,形成图13的配光图案P5。另一方面,例如在调整可见光的配光图案P3的配光以形成非照射区域的情况下,灯控制部43以车辆前方方向为基准,在从-θ1(负θ1)到+θ1(正θ1)的扫描角度的范围内扫描从红外光源45射出的红外光。另外,灯控制部43变更红外光的光强度,使得从红外光源45射出的红外光的光强度为比第一值大的第二值(图19B的b)。由此,与图13的配光图案P5相比,能够形成照射范围较窄(例如,图18)且照度较高的配光图案P5。另外,a、b的值可以根据车辆的周边环境、扫描区域等适当设定。另外,在图19A中,各扫描范围被设定为以车辆前方方向为基准的左右对称范围,但不限于此。
如配光图案P5那样沿着水平线H-H照射而被存在于车辆前方的物体(对象物)反射的红外光被光电二极管47接收。微控制器50基于从计测电路55接收到的与红外光有关的信号(与出射光和返回光有关的信号),获取到物体的距离、物体的形状、物体的材质等信息。由此,微控制器50例如由于扫描范围越小则越增强红外光的光强度,能够获取更准确的车辆周围的信息。微控制器50例如通过基于利用红外光信号检测出的非照射区域中的物体的信息来修正可见光的配光图案P3,能够使根据车辆周围的状况而可变的可见光的配光图案P3的配光实现高精细化。另外,微控制器50也可以向车辆控制部3发送与基于红外光信号检测出的非照射区域的信息有关的信号。
如以上说明的那样,在第三实施方式所涉及的远光用灯具单元42H中,灯控制部43构成为基于车辆的周边环境信息来调整从红外光源45射出的红外光的扫描范围,并根据调整后的红外光的扫描范围的大小来改变红外光的光强度。由此,使用红外光的感测功能提高。
远光用灯具单元42H具备:可见光源44L;红外光源45L;以及旋转反射器65L,其一边旋转一边反射从可见光源44L照射的可见光及从红外光源45L照射的红外光,使可见光及红外光在距车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向上扫描。由此,除了可见光的配光图案P1、P2以外,还能够以简单的结构实现红外光的配光图案P5。
另外,由于可见光源44、红外光源45和光电二极管47搭载在单一的远光用灯具单元42H内,所以能够同时实现可见光的照射和红外光的照射,并且能够实现远光用灯具单元42H的小型化。
另外,在远光用灯具单元42H中,灯控制部43基于周边环境信息来调整利用从可见光源44射出的可见光而在假想铅垂屏幕上形成的配光图案的配光,并调整扫描范围的大小,以使来自红外光源45的红外光照射到根据调整后的配光而未被照射可见光的非照射区域。由此,能够获取未被照射可见光的非照射区域的车辆周边信息,能够以简单的结构使根据车辆周围的状况而可变的照明用的配光实现高精细化。因此,例如能够高精度地形成图11所示的抑制了眩光的配光图案。
另外,在远光用灯具单元42H中,灯控制部43构成为,扫描范围越小,则越增强红外光的光强度。由此,能够获取更准确的车辆周边信息。
另外,在上述第三实施方式中,灯控制部43与两个扫描范围对应地使光强度在两个值之间变化。然而,例如,灯控制部43也可以控制光强度随着扫描范围的增减而连续或阶段性地增减。
在上述第三实施方式中,灯控制部43根据在可见光的配光图案P3中未被照射可见光的非照射区域来调整红外光的扫描范围的大小。然而,灯控制部43也可以根据车辆的速度来调整扫描范围的大小。例如,在图19A中,在小于规定速度的情况下,可以在最大扫描范围内扫描红外光,在规定速度以上(例如,高速行驶时),在比最大扫描范围窄的范围(被左右的实线夹着的范围)扫描红外光。或者,在车辆停止或慢行的情况下,也可以使红外光在最大扫描范围内进行扫描,随着车速变快而使扫描范围连续或阶段性地变小。在该情况下,随着扫描范围变小,也可以连续或阶段性地提高红外光的强度。关于该变形例,也能够提高使用红外光的感测功能。另外,能够重点地对红外光的感测对象区域中的根据车辆的速度而变化的最需要感测的区域进行感测。
在上述第三实施方式中,灯控制部43通过变更向IR-LED45-1、45-2输入的驱动电流的值,来变更红外光的光强度。然而,例如,也可以使旋转反射器65以及透镜66的至少一者为可动式,并变更旋转反射器65与透镜66的距离,由此调整点光的像的面积(扫描宽度)而改变红外光的光强度(照度)。
在上述第三实施方式中,以扫描角度的大小来表现红外光的扫描范围的大小。然而,例如,也可以根据1次扫描时间的长度,使光强度变化。
(第四实施方式)
接着,参照图11、图15、图20~图21对第四实施方式所涉及的基于对象物的位置信息的配光图案的控制处理的一例进行说明。图20是表示基于对象物的位置信息的配光图案的控制处理的一例的流程图。图21是用于说明红外光的射出时刻、假想铅垂屏幕上的红外光的像以及被对象物反射的返回光的光强度的关系的图。图21中的(a)区域表示表示红外光的射出时刻的时序图。图21中的(b)区域表示各射出时刻的假想铅垂屏幕上的红外光的像的示意图。图21中的(c)区域表示表示被对象物反射的返回光的光强度的图。
如图20所示,首先,第四实施方式所涉及的灯控制部43从车辆控制部3接收点亮指示信号,该点亮指示信号是用于使搭载于灯单元42(远光用灯具单元42H)的可见光源44点亮的指示信号(步骤S21)。接着,灯控制部43基于从车辆控制部3接收到的点亮指示信号,使搭载于远光用灯具单元42H的可见光源44点亮(步骤S22)。如上所述,从可见光源44照射的可见光由于旋转反射器65的旋转而在左右方向上被扫描,从而使图8所示那样的配光图案P1和图10所示那样的配光图案P2合成而形成远光用配光图案P1、P2。该远光用配光图案P1、P2与利用从近光用灯具单元42L照射的可见光形成的近光用配光图案P4合成,形成图15所示的配光图案P3。
接着,灯控制部43使搭载于远光用灯具单元42H的红外光源45点亮(步骤S23)。如上所述,从红外光源45照射的红外光由于旋转反射器65的旋转而在左右方向上被扫描,由此形成图13所示那样的水平线H-H上的配光图案P5。在此,光电二极管47基于规定的帧率接收红外光被对象物反射而成的返回光。
接着,灯控制部43从光电二极管47获取与从红外光源45照射的红外光被车辆周围的对象物反射的返回光相关的信息(返回光信息)(步骤S24)。
接着,灯控制部43对获取的返回光信息进行解析,检测是否存在对象物(步骤S25)。例如可以根据来自红外光源45的红外光的射出时刻与光电二极管47的红外光的受光时刻的差值来检测对象物是否存在。
在步骤S5中,在检测到存在对象物的情况下(步骤S25的“是”),灯控制部43基于返回光的光强度获取对象物的位置信息(步骤S26)。在本例中,红外光源45以规定的周期射出红外光。例如,如图21的(a)区域所示,红外光源45在射出时刻t1~t9射出红外光。如图21的(b)区域所示,在各射出时刻t1~t9从红外光源45射出的红外光的像Sz1~9在假想铅垂屏幕上具有规定的照射范围。另外,从红外光源45射出的红外光以在某个射出时刻形成的红外光的像与在该射出时刻之前的射出时刻射出的红外光的像部分重叠的方式沿着水平线H-H扫描。例如,以在第二射出时刻t2形成的红外光的像Sz2与在第二射出时刻t2之前的第一射出时刻t1形成的红外光的像Sz1部分重叠的方式进行扫描。
灯控制部43从光电二极管47获取与以规定的周期射出的红外光的返回光的光强度相关的信息。例如,在作为对象物检测到相向车100的存在的情况下,灯控制部43获取被相向车100反射的返回光的光强度。如上所述,在各射出时刻t1~t9形成的红外光的像Sz1~Sz9分别在假想铅垂屏幕上具有规定的照射范围。因此,在相向车100与红外光的像Sz1~Sz9中的任一个稍微重叠的情况下,同相向车100与红外光的像Sz1~Sz9不重叠的情况相比,光强度发生变化。灯控制部43如图21的(c)区域所示,绘制光强度的变化,根据该光强度的变化计算相向车100的位置及大小。
在本例中,如图21的(c)区域所示,在第一射出时刻t1以及第二射出时刻t2光强度不变化,在第三射出时刻t3光强度变大。而且,第四射出时刻t4的光强度比第三射出时刻t3的光强度更大,在第五射出时刻t5迎来光强度的峰值。之后,光强度在第六射出时刻t6、第七射出时刻t7逐渐变小,在第八射出时刻t8成为与第一以及第二射出时刻t1、t2同等的光强度。灯控制部43根据这样的光强度的变化,能够确定相向车100的中心部位于在第五射出时刻t5形成的红外光的像Sz5的范围内。另外,灯控制部43能够确定相向车100与车外的区域的边界位于在第三射出时刻t3形成的红外光的像Sz3的范围内且位于与在第二射出时刻t2形成的红外光的像Sz2不重叠的范围内。同样地,灯控制部43能够能够确定相向车100与车外的区域的边界位于在第七射出时刻t7形成的红外光的像Sz7的范围内且与在第八射出时刻t8形成的红外光的像Sz8不重叠的范围内。这样,灯控制部43能够计算出相向车100整体位于图21的(b)区域所示的红外光的像Sz1~Sz9的区域中的斜线所示的区域(像Sz5的区域)内。
接着,灯控制部43基于根据返回光的光强度信息计算出的对象物的位置信息,控制远光用配光图案P1、P2的配光(步骤S27)。具体而言,如上所述,灯控制部43以在车辆前方的区域中的相向车100的上部(相向车100的驾驶员的位置)及其周边区域不照射光的方式,在与该区域对应的时刻熄灭可见光源44(各可见光LED44-1~44-11),控制远光用配光图案P1、P2的配光(参照图11)。
如以上说明的那样,在第四实施方式所涉及的远光用灯具单元42H中,假想铅垂屏幕上的从红外光源45射出的红外光的像具有规定的照射范围,红外光以假想铅垂屏幕上的该红外光的像与刚刚之前射出的红外光的像部分重叠的方式沿着水平方向扫描。而且灯控制部43(灯具控制部的一例)构成为,基于红外光的返回光的光强度,获取对象物的位置信息。这样,通过使用红外光的返回光的光强度信息,从而能够适当地识别对象物的位置、大小。因此,根据本实施方式所涉及的远光用灯具单元42H的结构,能够获取高精度的对象物位置信息。
另外,在远光用灯具单元42H中,灯控制部43基于从光强度信息计算出的对象物位置信息,控制远光用配光图案P1、P2的配光。这样,通过使用返回光的光强度获取对象物的位置信息,能够适当地控制远光用配光图案P1、P2的配光。因此,根据本实施方式所涉及的远光用灯具单元42H,能够实现可见光源44的远光用配光图案P1、P2的高精细化。
另外,为了进一步提高基于红外光的光强度的对象物的位置信息的检测精度,即,为了提高分辨率,优选使在各射出时刻t1~t9形成的红外光的像Sz1~Sz9比图21的(b)区域所示的更细致地重复。
(变形例)
接着,参照图16、图17、图22对第四实施方式的变形例所涉及的基于对象物的位置信息的配光图案的控制处理的一例进行说明。图22是表示变形例所涉及的基于对象物的位置信息的配光图案的控制处理的一例的流程图。
如图22所示,首先,车辆控制部3基于来自用户的输入操作、或者由传感器5、雷达7等获取到的车辆周边信息,生成用于使搭载于灯单元42(远光用灯具单元42H)的可见光源44点亮的指示信号即点亮指示信号(步骤S31)。接着,车辆控制部3向灯控制部43发送所生成的可见光源44的点亮指示信号(步骤S32)。
接着,灯控制部43基于从车辆控制部3接收到的点亮指示信号,使搭载于远光用灯具单元42H的可见光源44点亮(步骤S33)。由此,形成图15所示的配光图案P3。
接着,车辆控制部3从摄像机6获取利用摄像机6拍摄被可见光源44照射的车辆1的周边区域(在本例中为车辆1的前方区域)而得的拍摄图像(步骤S34)。接着,车辆控制部3对所获取的拍摄图像进行解析,检测是否存在对象物(步骤S35)。在检测到存在对象物的情况下(步骤S35的“是”),车辆控制部3获取检测到的对象物的位置信息(步骤S36)。例如,车辆控制部3在作为对象物检测到相向车100的存在的情况下,获取该检测到的相向车100的位置信息。在相向车100的位置信息中,例如包含在拍摄图像中与相向车100对应的区域的位置、大小。接着,车辆控制部3向灯控制部43发送所获取的对象物的位置信息(步骤S37)。
接着,灯控制部43基于从车辆控制部3获取的对象物的位置信息,控制远光用配光图案P1、P2的配光(步骤S38)。具体而言,如上所述,灯控制部43以不向车辆前方的区域中的相向车100的上部(相向车100的驾驶员的位置)及其周边区域照射光的方式在与该区域对应的时刻熄灭可见光源44(各可见光LED44-1~44-11),如图16所示那样控制远光用配光图案P1、P2的配光。
接着,灯控制部43使搭载于远光用灯具单元42H的红外光源45点亮(步骤S39)。由此,形成如图13所示那样的水平线H-H上的配光图案P5。
接着,灯控制部43根据从红外光源45照射的红外光的返回光信息获取与光强度相关的信息(步骤S40)。接着,灯控制部43根据所获取的光强度信息,对对象物的位置信息进行修正(步骤S41)。与上述的实施方式同样地,灯控制部43能够基于光强度信息获取相向车100的位置信息。例如,如图16所示,有时用于不照射远光用配光图案P1、P2中的与相向车100对应的区域的非照射部NL会形成得比相向车100存在的区域稍大。即,存在与基于摄像机6的拍摄图像而获取的相向车100的位置、大小有关的信息与实际的相向车100的位置、大小不完全一致的情况。在这样的情况下,灯控制部43基于光强度信息,对相向车100的位置信息进行修正。
接着,灯控制部43根据基于光强度信息修正后的相向车100的位置信息,对远光用配光图案P1、P2的配光进行修正(步骤S42)。具体而言,如图17所示,灯控制部43基于相向车100的修正后的位置信息,对远光用配光图案P1、P2进行修正,以使可见光的非照射部(遮光部)NL比图16所示的远光用配光图案P1、P2中可见光的非照射部(遮光部)NL窄。
然而,例如在搭载有所谓ADB(Adaptive Driving Beam:自适应远光灯)系统的车辆中,利用搭载于车辆的摄像机获取车辆周围的对象物(行人、前行车辆、相向车等)的位置信息,基于获取到的对象物的位置信息,控制远光用配光图案的配光,以使得不向该对象物的至少一部分区域照射可见光。然而,在对象物存在于非照射区域(例如,图16或图17的非照射部NL)内的情况下,仅根据由摄像机拍摄到的可见光的拍摄图像,有可能无法准确地掌握对象物的位置信息。
与此相对,如上述说明的那样,在变形例所涉及的车辆系统2中,灯控制部43构成为,基于从红外线光源45照射的红外光被对象物反射而由光电二极管47接收到的红外光的返回光的光强度信息,对基于从摄像机6(信息获取部的一例)的拍摄图像获取的车辆周边信息而获取的车辆1的外部的对象物的位置信息进行修正。如上所述,由于对作为非可见光的红外光不需要考虑相向车的驾驶员的眩光,所以红外光的配光图案P5(参照图13)成为如下的配光:无论可见光的远光用配光图案P1、P2的控制如何都大致均匀地照射水平线H-H的整个区域。因此,例如,即使在图16、图17所示的可见光的非照射区域NL内作为对象物的相向车100的位置、大小发生变化的情况下,通过使用红外光的返回光的光强度信息,也能够准确地识别对象物的位置、大小,能够适当地修正对象物的位置信息。这样,根据本变形例所涉及的车辆系统2的结构,能够获取高精度的对象物位置信息。
另外,在上述变形例中,构成为灯控制部43基于红外光的返回光的光强度信息来修正对象物的位置信息。然而,也可以是车辆控制部3从灯控制部43获取返回光的光强度信息,并基于该光强度信息来修正对象物的位置信息。
另外,灯单元42的远光用灯具单元42H具备:可见光源44,其用于向车辆的周边照射可见光;红外光源45,其为了获取车辆的周边的信息而射出红外光;以及旋转反射器65,其一边旋转一边反射从可见光源44照射的可见光,使可见光在距车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向上扫描。由此,除了用于对车辆周围进行照明的可见光的配光图案P1、P2以外,还能够以简单的结构实现感测用的红外光的配光图案P5。另外,由于可见光源44、红外光源45和光电二极管47搭载在单一的远光用灯具单元42H内,所以能够同时实现可见光的照射和红外光的照射,并且能够实现远光用灯具单元42H的小型化。
(第五实施方式)
接着,参照图23等对第五实施方式所涉及的由红外光形成的配光图案P5的配光控制处理的一例进行说明。图23是用于说明灯控制部43的光源控制的一例的流程图。
第五实施方式所涉及的配光图案P5以使红外光照射利用摄像机6(可见光摄像机6A)获取的可见光的摄像图像中的与亮度值在规定值以下的区域对应的车辆的周边的区域的方式在与该区域对应的时刻点亮各IR-LED45-1、45-2,从而控制该配光。由此,能够获取可见光的拍摄图像中的与亮度值在规定值以下的区域对应的车辆的周边的区域所存在的物体的信息。
如配光图案P5那样沿着水平线H-H照射而被存在于车辆前方的物体(对象物)反射的红外光被光电二极管47接收。微控制器50基于从计测电路55接收到的与红外光有关的信号(与出射光和返回光有关的信号),获取到物体的距离、物体的形状、物体的材质等信息。由此,微控制器50能够检测由于可见光的拍摄图像的亮度值较小而难以根据拍摄图像判别的车辆前方的行人、相向车的存在。微控制器50向车辆控制部3发送与基于红外光信号检测出的车辆周围的信息有关的信号。另外,微控制器50也可以基于从车辆控制部3获取的摄像机6的可见光的拍摄图像,获取与车辆的周边的物体有关的物体信息(对象物信息)。并且,微控制器50也可以基于根据红外光信号检测出的车辆周围的信息来修正物体信息,并将修正后的物体信息发送到车辆控制部3。在车辆1以自动驾驶模式行驶的情况下,车辆控制部3能够基于从微控制器50获取的周边环境信息(基于红外光信号检测出的车辆周围的信息、修正后的物体信息),自动地生成转向控制信号、加速控制信号以及制动控制信号中的至少一个。
接着,使用图23,对第五实施方式所涉及的灯控制部43的配光图案P5的配光控制进行说明。第五实施方式所涉及的灯控制部43在外部光的照度为规定值以上的情况下,控制红外光源45,以使红外光照射到与由摄像机6获取的可见光的拍摄图像中的亮度值为规定值以下的区域对应的车辆的周边的区域。外部光的照度为规定值以上的情况是指例如在白天太阳光的照度变高,由此即使不存在来自可见光源44的可见光的照射,也能够得到具有能够识别车辆周边的物体的程度的亮度值的拍摄图像的情况。在本说明书中,“白天”是日出到日落之间。拍摄图像中的亮度值为规定值以下的区域是亮度值小到难以判断物体的程度的区域。例如,根据太阳与位于车辆周边的物体(例如,高的建筑物)的位置关系,在车辆前方形成了建筑物的影子的情况下,与影子的部分对应的拍摄图像的区域的亮度值变小,变得难以判断物体。特别是在冬季,太阳的位置比夏季低,因此在车辆前方形成影子的范围、即拍摄图像中亮度值变小的区域变大。
首先,灯控制部43在图23的步骤S51中,从车辆控制部3获取与外部光的照度有关的信息,判断外部光的照度是否为规定值以上。关于外部光的照度的信息例如可以经由无线通信部10从外部获取。或者,也可以从搭载于车辆的照度传感器来获取与外部光的照度有关的信息。灯控制部43在外部光的照度为规定值以上的情况下(在步骤S51中为“是”),在步骤S52中,从车辆控制部3获取由摄像机6拍摄到的车辆周边的可见光的拍摄图像。另外,在外部光的照度为规定值以上的情况下,不需要点亮可见光源44,因此,在可见光源44点亮的情况下,灯控制部43在步骤S51与步骤S52之间进行可见光源44的熄灭控制。在外部光的照度小于规定值的情况下(在步骤S51中为“否”),灯控制部43结束本控制。
在步骤S53中,灯控制部43判断所获取的可见光的拍摄图像中是否存在亮度值为规定值以下的区域。在拍摄图像中存在亮度值为规定值以下的区域的情况下(在步骤S53中为“是”),灯控制部43在步骤S54中控制红外光源45,以使红外光照射到与相应的区域对应的车辆的周边的区域。在拍摄图像中不存在亮度值为规定值以下的区域的情况下(在步骤S53中为“否”),灯控制部43结束本控制。
另外,灯控制部43在步骤S51及步骤S52中判断为外部光的照度为规定值以上之后,获取拍摄图像,但不限于此。灯控制部43也可以在获取了拍摄图像之后,判断外部光的照度是否为规定值以上。
另外,在步骤S53中,在拍摄图像中不存在亮度值为规定值以下的区域的情况下,灯控制部43结束本控制;另外,在步骤S54中,在向车辆周边的规定区域照射红外光之后,灯控制部43结束本控制,但不限于此。也可以反复进行从步骤S52到步骤S54的处理,直到外部光的照度小于规定值为止(而且,到可见光源44点亮为止)。或者,在经由HMI8等从驾驶员接收到可见光源44的点亮指示的情况下,也可以结束本控制。
另外,灯控制部43在向摄像机6的摄像区域照射可见光的可见光源44熄灭的状态下进行从步骤S52到步骤S54的处理,但与可见光源44分开设置的其他可见光灯(例如日间行车灯)也可以点亮。
另外,灯控制部43在步骤S51中判断外部光的照度是否为规定值以上,但不限于此。也可以构成为,车辆控制部3判断外部光的照度是否为规定值以上,在为规定值以上的情况下,将表示该含义的信号向灯控制部43发送。在该情况下,在步骤S51中,在从车辆控制部3接收到表示外部光的照度为规定值以上的信号的情况下,灯控制部43判断为外部光的照度为规定值以上。
如以上说明的那样,在第五实施方式所涉及的远光用灯具单元42H中,灯控制部43获取对车辆1的周边进行拍摄而得到的拍摄图像,在外部光的照度为规定值以上的情况下,控制红外光源45,以使红外光照射到拍摄图像中的与亮度值为规定值以下的区域对应的车辆1的周边的区域。由此,能够提供使用了红外光的感测功能提高的车辆用灯具。例如,在车辆1以自动驾驶模式行驶的情况下,车辆控制部3能够基于根据从微控制器50获取的红外光信号而检测出的周边环境信息,自动地生成转向控制信号、加速控制信号以及制动控制信号中的至少一个。
另外,远光用灯具单元42H具备用于向车辆1的周边照射可见光的可见光源44,旋转反射器65一边旋转一边反射从红外光源45照射的红外光和从可见光源44照射的可见光,使红外光和可见光在距车辆1规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上扫描。由此,除了用于对车辆周围进行照明的可见光的配光图案P1、P2以外,还能够以简单的结构实现感测用的红外光的配光图案P5。
另外,由于可见光源44、红外光源45和光电二极管47搭载在单一的远光用灯具单元42H内,所以能够同时实现可见光的照射和红外光的照射,并且能够实现远光用灯具单元42H的小型化。
另外,在远光用灯具单元42H中,灯控制部43基于可见光的拍摄图像,获取与车辆1的周边的对象物相关的对象物信息,基于对与可见光的拍摄图像中的亮度值为规定值以下的区域对应的车辆1的周边的区域照射的红外光被对象物反射的反射光,对对象物信息进行修正。由此,能够在可见光的拍摄图像的亮度值低的区域得到准确的对象物信息。
此外,在上述第五实施方式中,灯控制部43经由车辆控制部3获取与外部光的照度有关的信息,但不限于此。例如,也可以在远光用灯具单元42H内配置照度传感器,灯控制部43从该照度传感器获取与外部光的照度有关的信息。
(第六实施方式)
接着,参照图24至图26,对第六实施方式所涉及的、在可见光源44存在异常的情况下的灯控制部43的控制进行说明。图24是表示在设置于第一布线基板61的可见光LED44-7存在异常的情况下通过设置于第一布线基板61的可见光LED而形成于假想铅垂屏幕上的点光的像的图。图25是表示在可见光LED44-7存在异常的情况下从设置于第一布线基板61的可见光LED射出的可见光由于旋转反射器65的旋转而被扫描的状态下的假想铅垂屏幕上的配光图案P1A的图。图26是表示在可见光LED44-7存在异常的情况下,通过从远光用灯具单元向前方照射的可见光及红外光,在假想铅垂屏幕上形成的配光图案P7的图。另外,在图26中,省略了可见光的近光用配光图案P4的图示。
在可见光源44正常地发挥功能的情况下,从可见光源44射出的可见光被旋转反射器65扫描到规定的扫描区域,由此在假想铅垂屏幕上形成基于可见光的规定的配光图案P1、P2(图8、10)。在车辆前方存在应该抑制眩光的物体(对象物)的情况下,形成配光图案P3,该配光图案P3包含因对象物的存在而不照射可见光的非照射区域(图11)。与此相对,在可见光源44存在异常的情况下(未正常地发挥功能的情况下),不从可见光源44射出可见光,无法在规定的扫描区域扫描可见光,由此成为在假想铅垂屏幕上不形成基于可见光的规定的配光图案的状态。例如,由于与电源连接的电源线的断线、与LED驱动器51连接的信号线的断线等,成为不从可见光源44射出可见光的状态。
第六实施方式所涉及的灯控制部43若判断为可见光源44存在异常,则与在正常发挥功能的情况下可见光源44的可见光本来应扫描的扫描区域(即,因异常而未扫描可见光的扫描区域)对应地设定使从红外光源45射出的红外光进行扫描的扫描区域。例如,在由于异常而不从可见光源44射出可见光的情况下,不对与可见光本来应该扫描的扫描区域对应的假想铅垂屏幕上的区域照射可见光。灯控制部43设定红外光源45的红外光的扫描区域,以使红外光照射到与因异常而未扫描可见光的扫描区域对应的区域。并且,从红外光源45射出的红外光被扫描到设定的扫描区域。另外,以下,将由于可见光源44的异常而未扫描可见光的区域称为“未扫描区域”。另外,将在规定的配光图案中因可见光源44的异常而未被照射可见光的区域称为“与未扫描区域对应的区域”。
以下,对可见光源44异常时的灯控制部43的动作进行说明。首先,灯控制部43在接收到表示可见光源44异常的信号时,确定构成可见光源44的可见光LED44-1~44-11中的异常的可见光LED。例如,灯控制部43根据从各可见光LED发送的状态信号(例如,表示断线状态的信号),判断可见光LED是否异常。另外,也可以是车辆控制部3基于来自搭载于车辆1的传感器5等的周边环境信息来判断可见光LED的异常,并向灯控制部43发送异常信号。
图24表示在设置于第一布线基板61的可见光LED44-7异常的情况下,通过设置于第一布线基板61的可见光LED44-1~44-9形成于假想铅垂屏幕上的点光的像。除了可见光LED44-7的点光的像S7以外,点光的像S1~S6及S8~S9形成于假想铅垂屏幕上。如图25所示,与图8的配光图案P1相比,由于旋转反射器65的旋转而被扫描的状态下的假想铅垂屏幕上的配光图案P1A的水平线H-H上的一部分(即,点光的像S7被扫描的部分)照度变低。特别是仅被点光的像S7照射的部分成为未被照射可见光的状态。
接着,灯控制部43确定来自确定出异常的可见光LED的可见光本来应该扫描的扫描区域(即,异常的可见光LED的可见光的未扫描区域)以及配光图案中本来会照射可见光的区域(即,与未扫描区域对应的区域)。灯控制部43例如将各可见光LED的扫描区域以及由各可见光LED照射的区域的数据预先存储在存储器等中。并且,灯控制部43以使从红外光源45射出的红外光照射到与所确定的未扫描区域对应的区域的方式来设定来自红外光源45的红外光的扫描区域。在配光图案中包含可见光的非照射区域的情况下,灯控制部43以使来自红外光源45的红外光照射到与未扫描区域对应的区域以及非照射区域的方式来设定来自红外光源45的红外光的扫描区域。而且,灯控制部43控制LED驱动器52,使得从红外光源45射出的红外光被扫描到设定的扫描区域。例如,灯控制部43控制LED驱动器52,使得各IR-LED45-1、45-2在与未扫描区域对应的区域以及非照射区域所对应的时刻点亮。
图26表示从构成红外光源45的各IR-LED45-1、45-2向与点光的像S7的未扫描区域对应的区域照射红外光的例子。通过将从近光用灯具单元42L照射的可见光的近光用配光图案P4(未图示)和从远光用灯具单元42H照射的可见光的远光用配光图案P1、P2以及红外光的配光图案P8(斜影线所示的区域)合成而形成配光图案P7。在图26的例子中,由照射到可见光的非照射区域和与未扫描区域对应的区域的红外光形成配光图案P8。即,配光图案P8形成为照射车辆前方的区域中的未照射可见光的相向车100的下部以及与水平线H-H上的点光的像S7的未扫描区域对应的区域。
从红外光源45射出的红外光被存在于车辆前方的物体(对象物)反射而被光电二极管47接收。微控制器50基于经由电流-电压转换/放大电路54从计测电路55接收到的与红外光有关的信号(与出射光和返回光有关的信号),获取物体的信息。由此,微控制器50能够检测车辆前方的非照射区域以及与未扫描区域对应的区域中的物体(行人、相向车)的存在。并且,微控制器50能够修正可见光源44的配光,以使得不会对基于红外光信号检测出的车辆前方的对象物(行人、相向车)造成眩光。另外,微控制器50向车辆控制部3发送与基于红外光信号检测出的车辆周围的信息有关的信号。在车辆1以自动驾驶模式行驶的情况下,车辆控制部3能够基于从微控制器50获取到的周边环境信息,自动地生成转向控制信号、加速控制信号以及制动控制信号中的至少一个。另外,车辆控制部3也可以在HMI8的显示器、监视器19显示基于红外光信号检测出的车辆周围的信息。由此,车辆1的驾驶员能够确认车辆前方(与未扫描区域对应的区域以及非照射区域)的对象物的存在。
如以上说明的那样,在第六实施方式所涉及的远光用灯具单元42H中,灯控制部43在判断为可见光源44存在异常的情况下,与可见光的扫描区域对应地设定从红外光源45射出的红外光的扫描区域。由此,能够利用红外光源得到因异常而未被照射可见光的区域的对象物的信息。因此,能够维持与根据车辆周围的状况而可变的照明用的配光有关的性能。
远光用灯具单元42H具备:可见光源44,其用于向车辆的周边照射可见光;红外光源45,其为了获取车辆的周边的信息而射出红外光;以及旋转反射器65,其一边旋转一边反射从可见光源44照射的可见光和从红外光源45照射的红外光,并使可见光在距车辆规定距离的位置配置的假想铅垂屏幕上的水平方向上扫描。由此,除了可见光的配光图案P1、P2以外,还能够以简单的结构实现红外光的配光图案P5。
另外,在远光用灯具单元42H中,对可见光源44的多个可见光LED44-1~44-11中判断为存在异常的可见光LED44-7的扫描区域所对应的区域照射红外光。由此,能够与各可见光LED的扫描区域对应地进行控制。
(变形例)
接着,参照图27至图31对第六实施方式的变形例进行说明。图27是第六实施方式的变形例所涉及的远光用灯具单元42H的俯视图。
图28是远光用灯具单元42H所具备的第一布线基板的主视图。图29是远光用灯具单元42H所具备的第二布线基板的主视图。图30是表示利用从设置于第二布线基板62的IR-LED45-3照射的红外光,在假想铅垂屏幕上形成的红外光的点光的像的图。图31是表示从设置于第二布线基板62的IR-LED45-3照射的红外光由于旋转反射器65的旋转而被扫描的状态下的配光图案P9的图。另外,在变形例的说明中,对于具有与在第六实施方式的说明中已经说明的部件相同的附图编号的部件,为了便于说明,省略其说明。
在第六实施方式中,利用构成红外光源45的IR-LED45-1、45-2向与车辆前方的对象物对应的可见光源44的非照射区域照射红外光,并且向与因可见光源44的异常而未被照射可见光的未扫描区域对应的区域照射红外光。与此相对,在变形例中,红外光源45具有:IR-LED45-1、45-2,其向与车辆前方的对象物对应的可见光源44的非照射区域照射红外光;以及IR-LED45-3,其向与因可见光源44的异常而未被照射可见光的未扫描区域对应的区域照射红外光。
即,如图27至图29所示,变形例所涉及的红外光源45具有设置于第一布线基板61的IR-LED45-1、45-2和设置于第二布线基板62的IR-LED45-3。在从正面观察第二布线基板62时,IR-LED45-3配置在可见光LED44-10的左侧且上方。从IR-LED45-3射出的红外光被旋转反射器65反射而透过第二透镜部68照射到车辆前方。设置于第一布线基板61的IR-LED45-1、45-2构成为对可见光源44的非照射区域照射红外光。设置于第二布线基板62的IR-LED45-3构成为对与因可见光源44的异常而未被照射可见光的未扫描区域对应的区域照射红外光。
在图30中,图像SIR3是从IR-LED45-3照射的红外光的点光的像。像SIR3沿着水平线H-H照射到假想铅垂屏幕上的垂直线V-V的左侧。像SIR3的尺寸与图9所示的从形成于相同的第二布线基板62的可见光LED44-10、44-11照射的点光的像S10以及像S11的尺寸相同,像SIR3的尺寸形成为比图12所示的像SIR1、SIR2的尺寸大。另外,虽然省略了图示,但由搭载于右侧前照灯的IR-LED45-3形成的像SIR3在假想铅垂屏幕上在垂直线V-V的右侧沿着水平线H-H照射。由于旋转反射器65的旋转,当从IR-LED45-3射出的红外光的点光的像SIR3在左右方向上被扫描时,形成图31所示那样的配光图案P9。
配光图案P9是在从IR-LED45-3射出的红外光的点光的像SIR3被旋转反射器65在左右方向上以最大范围扫描的情况下形成的配光图案。本实施方式的配光图案P9以对与可见光的配光图案P1A(图25)中的异常即可见光LED的可见光的未扫描区域对应的区域照射红外光的方式控制红外光的配光。
另外,在与未扫描区域对应的区域与非照射区域重叠的情况下,可以以对与未扫描区域对应的区域中不与非照射区域重叠的部分照射从IR-LED45-3射出的红外光的方式进行控制。
如以上说明的那样,第六实施方式的变形例所涉及的远光用灯具单元42H能够得到与第六实施方式所涉及的远光用灯具单元42H同样的效果。另外,第二实施方式所涉及的远光用灯具单元42H具有照射非照射区域的IR-LED45-1、45-2和照射与未扫描区域对应的区域的IR-LED45-3。由此,能够独立地控制红外光向非照射区域以及与未扫描区域对应的区域的照射。
另外,在第六实施方式的变形例所涉及的远光用灯具单元42H中,从IR-LED45-3照射的点光的像SIR3的尺寸是与从可见光LED44-10、44-11照射的点光的像S10以及像S11的尺寸相同的尺寸。由此,能够向与可见光的照射范围大致相同的范围照射红外光。
此外,在上述第六实施方式及其变形例中,作为在可见光源存在异常的例子,对因电源线的断线等而不从可见光源射出可见光的情况进行了说明。然而,例如,在因可见光源44的可见光的射出方向的偏离等而使可见光未被扫描至规定的区域、或未从可见光源44射出规定光量的可见光的情况下,也可以通过可见光摄像机6A等检测该状态,判断为可见光源存在异常。
在上述第六实施方式及其变形例中,红外光源45构成为向可见光源44的非照射区域照射红外光,并且向与因可见光源的异常而未被照射可见光的未扫描区域对应的区域照射红外光。然而,红外光源45也可以构成为仅对与因可见光源44的异常而未被照射可见光的未扫描区域对应的区域照射红外光。在该情况下,通过红外光源45向与因可见光源的异常而未被照射可见光的未扫描区域对应的区域照射红外光,因此能够具有与第一实施方式以及第二实施方式相同的效果。
在上述第六实施方式及其变形例中,对与IR-LED44-7的可见光的未扫描区域对应的区域照射红外光源45的红外光。然而,在与IR-LED44-7的可见光的未扫描区域对应的区域中,也可以仅对也未被其他IR-LED的可见光照射的区域照射红外光。
在上述第六实施方式及其变形例中,通过将构成可见光源44的LED熄灭来形成非照射区域。另外,通过在非照射区域以及与未扫描区域对应的区域所对应的时刻点亮构成红外光源45的LED来形成配光图案P8。然而,例如,也可以设置在与非照射区域对应的时刻对从可见光源44射出的可见光进行遮光的部件。也可以设置在非照射区域以及与未扫描区域对应的区域以外的区域所对应的时刻遮挡从红外光源45射出的红外光的部件。
在上述第六实施方式及其变形例中,作为车辆的周边环境信息,使用由搭载于车辆1的摄像机6、雷达等获取的周边环境信息。然而,例如,也可以使用由搭载于车辆1的其他传感器等获取的周边环境信息。另外,也可以在远光用灯具单元42H上搭载获取车辆的周边环境信息的可见光摄像机等。
在上述变形例中,构成为IR-LED45-1、45-2对可见光源44的非照射区域照射红外光,IR-LED45-3对与因可见光源的异常而未被照射可见光的未扫描区域对应的区域照射红外光。然而,也可以采用如下结构:IR-LED45-3向可见光源44的非照射区域照射红外光,IR-LED45-1、45-2向与因可见光源的异常而未被照射可见光的未扫描区域对应的区域照射红外光。
在上述变形例中,构成红外光源45的IR-LED45-1、45-2构成为对可见光源44的非照射区域照射红外光。然而,构成红外光源45的IR-LED45-1、45-2也可以构成为以形成图13所示的配光图案P5的方式照射红外光。在该情况下,通过构成红外光源45的IR-LED45-3,对与因可见光源的异常而未被照射可见光的未扫描区域对应的区域照射红外光,因此能够具有与第二实施方式相同的效果。
此外,本发明并不限定于上述的实施方式,能够适当地进行变形、改良等。此外,上述实施方式中的各构成要素的材质、形状、尺寸、数值、形态、数量、配置场所等只要能够实现本发明则是任意的,并不限定。
在上述的第二、第三、第五实施方式中,在分别设置于左右的灯单元42的远光用灯具单元42H中,IR-LED45-1、45-2配置为从IR-LED45-1及IR-LED45-2射出的红外光的像在水平线H-H上夹着从可见光LED45-1~45-9射出的可见光的像,但不限于该例。例如,在构成左侧的前照灯的灯单元中,也可以以使在假想铅垂屏幕上从IR-LED照射的红外光照射到比从可见光LED照射的可见光靠左侧的位置的方式配置有至少一个IR-LED,在构成右侧的前照灯的灯单元中,以使在假想铅垂屏幕上从IR-LED照射的红外光照射到比从可见光LED照射的可见光靠右侧的位置的方式配置有至少一个IR-LED。
在上述的第一至第五实施方式中,构成可见光源44、红外光源45的各LED的位置不限于图3所示的位置,也可以配置在与图3不同的位置。例如,红外光源45的IR-LED也可以设置于第二布线基板62,或者设置于第一布线基板61以及第二布线基板62两者。与设置于第一布线基板61的IR-LED所形成的点光的像相比,从设置于第二布线基板62的IR-LED射出的光形成如图9所示那样上下左右变宽的点光的像。因此,能够在上下方向上向较宽的范围照射红外光。
在上述第六实施方式以及第六实施方式的变形例中,构成可见光源44、红外光源45的各LED的位置不限于图3以及图27所示的位置,也可以配置在与图3以及图27不同的位置。另外,配置于第一布线基板61以及第二布线基板62的各LED的数量以及配置并不限于图5~图6以及图28~图29所示的数量以及配置,也可以是与图5~图6以及图28~图29不同的数量以及配置。
在上述的第一至第六实施方式以及第六实施方式的变形例中,以照射红外光的红外光源45作为非可见光用光源为例进行了说明,但不限于该例。例如,作为非可见光用光源,也可以采用照射紫外线、X射线等红外光以外的非可见光的光源。
在上述的第一至第六实施方式以及第六实施方式的变形例中,作为灯具的一例,以前照灯4所具备的远光用灯具单元42H为例进行了说明。然而,也可以构成为设置于车辆后方的停车灯、尾灯等标识灯。根据该结构,能够利用单一的灯具单元兼顾作为停车灯、尾灯的配光功能和车辆后方的对象物的检测功能。
在上述的第一至第六实施方式以及第六实施方式的变形例中,在远光用灯具单元42H内设置有使被旋转反射器65反射的可见光以及红外光透过的透镜66。但是,并不一定要在远光用灯具单元42H内设置透镜66。也可以构成为,被旋转反射器65反射的可见光和红外光不经由透镜而直接向远光用灯具单元42H的前方照射。
在上述的第一至第六实施方式以及第六实施方式的变形例中,照射到车辆前方的红外光被存在于车辆前方的物体反射的情况下的返回光被搭载于远光用灯具单元42H的光电二极管47接收。然而,也可以利用设置于与前照灯4不同的部位的红外线摄像机6B对红外光的返回光进行拍摄,并利用图像处理部18对拍摄到的基于红外光的黑白影像进行处理,由此,车辆控制部3检测车辆前方的行人、相向车的存在。另外,通过将由红外线摄像机6B拍摄到的影像显示于在车内设置的监视器19,由此车辆1的驾驶员也能够确认车辆前方的行人、相向车的存在。
本申请基于2019年4月10日申请的日本专利申请2019-74914号、2019年4月10日申请的日本专利申请2019-74915号、2019年4月10日申请的日本专利申请2019-74916号、2019年5月8日申请的日本专利申请2019-88133号、2019年5月8日申请的日本专利申请2019-88134号、2019年5月8日申请的日本专利申请2019-88135号,其内容在此作为参照被并入。