JP2011084237A

JP2011084237A - 車輌用前照灯の制御システム

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Publication number: JP2011084237A
Application number: JP2009240266A
Authority: JP
Inventors: Hidetada Tanaka; 秀忠田中; Satoshi Yamamura; 聡志山村; Motohiro Komatsu; 元弘小松
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2009-10-19
Filing date: 2009-10-19
Publication date: 2011-04-28
Anticipated expiration: 2029-10-19
Also published as: JP5416542B2

Abstract

【課題】対向車輌等に対する幻惑光の発生を防止した上で安全性の向上等を図る。
【解決手段】光源として設けられた複数の発光ダイオード１４、１４、・・・のうちそれぞれ所定の発光ダイオードの点灯によって分割された異なる分割領域ＨＡ、ＨＡ、・・・を各別に照射すると共に遠距離を照射するハイビームとして用いられたランプユニット７を備えた車輌用前照灯１の制御システムにおいて、発光ダイオードが連続して点灯される連続点灯モードと連続点灯モードより光量が低下される減光点灯モードとが複数の発光ダイオード毎に各別に切替可能とされ、少なくとも一つの発光ダイオードの点灯時に可視光カメラによって全ての分割領域を間歇的に撮影し、減光点灯モードに切り替えられた発光ダイオードをパルス発光させ、少なくとも可視光カメラの間歇的な撮影時毎に減光点灯モードに切り替えられた発光ダイオードのパルス発光が行われるようにした。
【選択図】図３

Description

本発明は車輌用前照灯の制御システムに関する。詳しくは、減光点灯モードにおける可視光カメラの撮影時にパルス発光が行われるようにして対向車輌等に対する幻惑光の発生を防止した上で減光点灯モードにおける可視光カメラによる歩行者等の検出を可能として安全性の向上等を図る技術分野に関する。

車輌用前照灯には、例えば、カバーとランプハウジングによって構成された灯具外筐の内部に、光源や該光源から出射された光を反射するリフレクターを有するランプユニットが配置されたものがある。

このような車輌用前照灯には、遠距離を照射するハイビームとして用いられたランプユニットを備え、該ランプユニットが光源として設けられた複数の発光ダイオード（ＬＥＤ：Light Emitting Diode）を有し複数の発光ダイオードのうちそれぞれ所定の発光ダイオードの点灯によって分割された異なる分割領域を各別に照射することが可能とされた所謂分割可変型のランプユニットとして用いられたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された車輌用前照灯にあっては、可視光カメラによって車輌の前方の全ての分割領域を随時撮影し、撮影により生成された画像データーによって何れかの分割領域に対向車輌や先行車輌の存在が検出されたときに、対向車輌等の存在が検出された当該分割領域を照射している発光ダイオードを消灯させるようにしている。

このような可視光カメラの撮影による画像データーに基づいて対向車輌等の存在が検出された分割領域を照射している発光ダイオードを消灯させることにより、対向車輌等の運転者に対する幻惑光の発生を防止することが可能とされている。

特開２００９−１８４６４２号公報

ところが、特許文献１に記載された車輌用前照灯にあっては、対向車輌等の存在が検出された分割領域を照射していた発光ダイオードが消灯してしまうため、消灯後には可視光カメラによる撮影によって当該分割領域における歩行者や障害物等の存在を検出することができなくなり、安全性が低下してしまう。

また、対向車輌等の存在が検出された分割領域を照射していた発光ダイオードが消灯してしまうと、消灯後に対向車輌等の存在を追跡して検出することもできなくなってしまう。

そこで、本発明車輌用前照灯は、上記した問題点を克服し、対向車輌等に対する幻惑光の発生を防止した上で安全性の向上等を図ることを課題とする。

車輌用前照灯は、上記した課題を解決するために、光源として設けられた複数の発光ダイオードのうちそれぞれ所定の発光ダイオードの点灯によって分割された異なる分割領域を各別に照射すると共に遠距離を照射するハイビームとして用いられたランプユニットを備えた車輌用前照灯の制御システムであって、前記発光ダイオードが連続して点灯される連続点灯モードと前記連続点灯モードより光量が低下される減光点灯モードとが前記複数の発光ダイオード毎に各別に切替可能とされ、少なくとも一つの前記発光ダイオードの点灯時に可視光カメラによって全ての前記分割領域を間歇的に撮影し、前記減光点灯モードに切り替えられた発光ダイオードをパルス発光させ、少なくとも前記可視光カメラの間歇的な撮影時毎に前記減光点灯モードに切り替えられた前記発光ダイオードの前記パルス発光が行われるようにしたものである。

従って、車輌用前照灯にあっては、可視光カメラの撮影タイミングに応じて減光点灯モードに切り替えられた発光ダイオードのパルス発光が行われる。

本発明車輌用前照灯は、光源として設けられた複数の発光ダイオードのうちそれぞれ所定の発光ダイオードの点灯によって分割された異なる分割領域を各別に照射すると共に遠距離を照射するハイビームとして用いられたランプユニットを備えた車輌用前照灯の制御システムであって、前記発光ダイオードが連続して点灯される連続点灯モードと前記連続点灯モードより光量が低下される減光点灯モードとが前記複数の発光ダイオード毎に各別に切替可能とされ、少なくとも一つの前記発光ダイオードの点灯時に可視光カメラによって全ての前記分割領域を間歇的に撮影し、前記減光点灯モードに切り替えられた発光ダイオードをパルス発光させ、少なくとも前記可視光カメラの間歇的な撮影時毎に前記減光点灯モードに切り替えられた前記発光ダイオードの前記パルス発光が行われるようにしたことを特徴とする。

従って、減光点灯モードにおいても対向車輌や先行車輌の存在を検出することができ、対向車輌や先行車輌に対する幻惑光の発生を防止した上で安全性の向上を図ることができる。

また、対向車輌や先行車輌の存在が検出された分割領域に存在する歩行者や障害物等が可視光カメラによって撮影されるため、一層の安全性の向上を図ることができる。

請求項２に記載した発明にあっては、前記可視光カメラの間歇的な撮影時毎に行われる前記パルス発光の発光時間を前記可視光カメラのシャッターの動作時における露出時間以下としている。

従って、パルス発光による対向車輌や先行車輌に対する幻惑光の発生を確実に防止することができる。

請求項３に記載した発明にあっては、前記可視光カメラの非撮影時に前記パルス発光を行い、前記可視光カメラの撮影時に行われる前記パルス発光と前記可視光カメラの非撮影時に行われる前記パルス発光とが等間隔で交互に行われるようにし、前記可視光カメラの撮影時に行われる前記パルス発光のパルス幅と前記可視光カメラの非撮影時に行われる前記パルス発光のパルス幅とを略同じにしている。

従って、運転者のちらつきを防止することができる。

以下に、本発明車輌用前照灯を実施するための最良の形態について添付図面を参照して説明する（図１乃至図６参照）。

車輌用前照灯１は、車体の前端部における左右両端部に取り付けられて配置されている。

車輌用灯具１は、図１に示すように、例えば、前方に開口されたランプボデイ２と該ランプボデイ２の前端部に取り付けられたカバー３とによって構成された灯具外筐４の内部が灯室５として形成され、該灯室５に第１のランプユニット６と第２のランプユニット７が配置されている。

第１のランプユニット６は、近距離を照射するロービームとして設けられており、リフレクター８と該リフレクター８に取り付けられた光源９と該光源９から出射された光の一部を遮蔽するシェード１０とを有している。

第２のランプユニット７は、遠距離を照射するハイビームとして設けられている。第２のランプユニット７はリフレクター１１と該リフレクター１１の前端部に取り付けられた投影レンズ１２とリフレクター１１の後端部に取り付けられた基板１３と該基板１３の前面に搭載された発光ダイオード１４、１４、・・・と基板１３の後面に取り付けられたヒートシンク１５とを有している。

発光ダイオード１４、１４、・・・は光源として用いられており、例えば、左右に隣接して五つが配置されている。発光ダイオード１４、１４、・・・は出射される光によってハイビーム領域Ｈ（図２参照）における分割された異なる領域を各別に照射することが可能とされている。

ハイビーム領域Ｈは分割された複数の分割領域ＨＡ１乃至分割領域ＨＡｎ（ｎは２以上の整数）、例えば、図２に示すように、左右に分割された五つの分割領域ＨＡ１乃至分割領域ＨＡ５によって形成され、分割領域ＨＡ１乃至分割領域ＨＡ５は各発光ダイオード１４、１４、・・・から出射される光によって各別に照射される。

車輌にはＣＣＤ（Charge Coupled Device）等を用いた可視光カメラが設けられており、ハイビーム領域Ｈは可視光カメラによって間歇的に撮影される。可視光カメラによってハイビーム領域Ｈが撮影されると、画像データーが生成されて分割領域ＨＡ１乃至分割領域ＨＡ５毎の対向車輌や先行車輌の存在が検出される。

また、発光ダイオード１４、１４、・・・はそれぞれ連続して点灯される連続点灯モードと連続点灯モードより光量が低下される減光点灯モードとが各別に切替可能とされている。減光点灯モードは各分割領域ＨＡ１乃至分割領域ＨＡ５に対向車輌や先行車輌の存在が検出されたときに、対向車輌や先行車輌の存在が検出された分割領域ＨＡを照射する発光ダイオード１４に関して設定される。従って、対向車輌や先行車輌の存在が検出されなかった分割領域ＨＡ、ＨＡ、・・・をそれぞれ照射する発光ダイオード１４、１４、・・に関しては、車輌の走行時における通常の点灯モードである連続点灯モードが設定される。

ハイビーム領域Ｈの下方側には第１のランプユニット６の光源９から出射される光によって照射されるロービーム領域Ｌが形成されている（図２参照）。

以上のように構成された車輌用前照灯１において、発光ダイオード１４、１４、・・・が連続点灯モードに設定され発光ダイオード１４、１４、・・・から光が出射されると、同時に、可視光カメラによるハイビーム領域Ｈの撮影が開始される（図３参照）。

可視光カメラによるハイビーム領域Ｈの撮影は所定のフレームレートで間歇的に行われ、所定のシャッター速度（露出時間）Ｓ１でシャッターが動作される。

このとき何れかの分割領域ＨＡに対向車輌や先行車輌の存在が検出されたときには、上記したように、対向車輌や先行車輌の存在が検出された分割領域ＨＡを照射する発光ダイオード１４に関して減光点灯モードが設定される。減光点灯モードが設定された発光ダイオード１４においてはパルス発光が行われる。

このパルス発光は、図３に示すように、可視光カメラの間歇的な撮影時毎、即ち、シャッターの動作時毎に行われる。従って、パルス発光がシャッターの動作時毎に行われるため、減光点灯モードにおいても全ての分割領域ＨＡ１乃至分割領域ＨＡ５の対向車輌や先行車輌の存在を検出することができる。

このように減光点灯モードにおいては、該当する発光ダイオード１４がパルス発光され発光時に瞬間的に光が出射されるだけであるため、全体として連続点灯モードに比して発光光度が小さく、対向車輌や先行車輌の運転者に対する幻惑光の発生を防止することができる。

また、減光点灯モードが設定された発光ダイオード１４によって照射される分割領域ＨＡに、図４に示すように、例えば、対向車輌１００等以外に歩行者２００や障害物等が存在する場合においても、これらの歩行者２００や障害物等が可視光カメラによって撮影される。図４は、左から２番目の分割領域ＨＡ２と左から３番目の分割領域ＨＡ３をそれぞれ照射する発光ダイオード１４、１４が減光点灯モードに設定されている例を示している。

このように減光点灯モードが設定された発光ダイオード１４によって照射される分割領域ＨＡに存在する歩行者２００や障害物等が可視光カメラによって撮影されるため、可視光カメラの撮影により生成された画像データーに基づいて運転者に歩行者２００や障害物等の存在を周知することができる。

尚、図３のパルス発光は、デューティー比が１０％とされた例を示している。また、パルス発光の発光時間Ｔは可視光カメラのシャッターの動作時における露出時間Ｓ１以下とされている。さらに、パルス発光においては、運転者におけるちらつきを防止するために、例えば、周波数を７０Ｈｚ以上にすることが望ましく、さらに周波数を１００Ｈｚ以上にすることがより望ましい。

以上に記載した通り、車輌用前照灯１にあっては、対向車輌や先行車輌の存在が検出された分割領域ＨＡを照射する発光ダイオード１４が可視光カメラの撮影時にパルス発光されるため、減光点灯モードにおいても対向車輌や先行車輌の存在を検出することができ、対向車輌や先行車輌に対する幻惑光の発生を防止した上で安全性の向上を図ることができる。

また、対向車輌や先行車輌の存在が検出された分割領域ＨＡに存在する歩行者や障害物等が可視光カメラによって撮影されるため、一層の安全性の向上を図ることができる。

さらに、対向車輌や先行車輌の存在が検出された分割領域ＨＡを照射する発光ダイオード１４が可視光カメラの撮影時にパルス発光されるため、何れの点灯モードにおいても対向車輌や先行車輌の存在を検出することができ、対向車輌や先行車輌の存在を検出するための赤外光等を用いた所謂ナイトビジョンシステムを必要とせず、コストの低減を図ることができる。

加えて、パルス発光の発光時間Ｔが可視光カメラのシャッターの動作時における露出時間Ｓ１以下とされているため、パルス発光による対向車輌や先行車輌に対する幻惑光の発生を確実に防止することができる。

尚、上記には、パルス発光が可視光カメラの間歇的な撮影時毎にのみ行われる例を示したが、これに加え、パルス発光が可視光カメラの非撮影時において行われるようにしてもよい（図５及び図６参照）。

例えば、図５に示すように、可視光カメラの撮影時と非撮影時にパルス発光が等間隔で繰り返し交互に行われるようにし、可視光カメラの撮影時に行われるパルス発光のパルス幅Ｐ１と可視光カメラの非撮影時に行われるパルス発光のパルス幅Ｐ２とを略同じにする。

このような周期でパルス発光を行うことにより、運転者のちらつきを防止することができ、特に、可視光カメラのフレームレートが低いときに効果的にちらつきを防止することができる。

但し、可視光カメラの非撮影時においてもパルス発光が行われるため、発光時の光量を積分したときに対向車輌や先行車輌に対して幻惑光が発生しない程度の光度以下にする必要がある。

また、例えば、図６に示すように、可視光カメラの非撮影時にパルス発光が等間隔で繰り返し行われるようにし、可視光カメラの非撮影時に行われるパルス発光のパルス幅Ｐ３を可視光カメラの撮影時に行われるパルス発光のパルス幅Ｐ１以下にする。

このような周期でパルス発光を行うことによっても、運転者のちらつきを防止することができる。

尚、上記には、発光ダイオード１４、１４、・・・からそれぞれ出射される光によって分割領域ＨＡ１乃至分割領域ＨＡ５を各別に照射する例を示したが、例えば、二つ以上の発光ダイオード１４、１４、・・・から出射される光が合成されて何れかの分割領域ＨＡが照射されるようにしてもよい。また、発光ダイオード１４、１４、・・・及び分割領域ＨＡの数は五つに限られることはなく、必要とされる配光パターンや光量に応じて任意の数に設定することが可能である。

上記した発明を実施するための最良の形態において示した各部の形状及び構造は、何れも本発明を実施するに際して行う具体化のほんの一例を示したものにすぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されることがあってはならないものである。

図２乃至図６と共に本発明車輌用前照灯の制御システムの実施の形態を示すものであり、本図は、車輌用前照灯の概略断面図である。車輌用前照灯における配光パターンを示す模式図である。可視光カメラの撮影タイミングと減光点灯モードが設定された発光ダイオードの発光タイミングとの一例を示す図である。減光点灯モードが設定された状態における一例を示す概念図である。可視光カメラの撮影タイミングと減光点灯モードが設定された発光ダイオードの発光タイミングとの別の例を示す図である。可視光カメラの撮影タイミングと減光点灯モードが設定された発光ダイオードの発光タイミングとのまた別の例を示す図である。

１…車輌用前照灯、７…第２のランプユニット、１４…発光ダイオード

Claims

光源として設けられた複数の発光ダイオードのうちそれぞれ所定の発光ダイオードの点灯によって分割された異なる分割領域を各別に照射すると共に遠距離を照射するハイビームとして用いられたランプユニットを備えた車輌用前照灯の制御システムであって、
前記発光ダイオードが連続して点灯される連続点灯モードと前記連続点灯モードより光量が低下される減光点灯モードとが前記複数の発光ダイオード毎に各別に切替可能とされ、
少なくとも一つの前記発光ダイオードの点灯時に可視光カメラによって全ての前記分割領域を間歇的に撮影し、
前記減光点灯モードに切り替えられた発光ダイオードをパルス発光させ、
少なくとも前記可視光カメラの間歇的な撮影時毎に前記減光点灯モードに切り替えられた前記発光ダイオードの前記パルス発光が行われるようにした
ことを特徴とする車輌用前照灯の制御システム。
前記可視光カメラの間歇的な撮影時毎に行われる前記パルス発光の発光時間を前記可視光カメラのシャッターの動作時における露出時間以下とした
ことを特徴とする請求項１に記載の車輌用前照灯の制御システム。
前記可視光カメラの非撮影時に前記パルス発光を行い、
前記可視光カメラの撮影時に行われる前記パルス発光と前記可視光カメラの非撮影時に行われる前記パルス発光とが等間隔で交互に行われるようにし、
前記可視光カメラの撮影時に行われる前記パルス発光のパルス幅と前記可視光カメラの非撮影時に行われる前記パルス発光のパルス幅とを略同じにした
ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車輌用前照灯の制御システム。