JP2013107590A - 車両用灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】配光パターンを均質化することが可能な車両用灯具を提供する。
【解決手段】車両用灯具は、複数の配光エリアを形成する複数の光学ユニット15と、各光学ユニットと接続された配光制御部13を含む。各光学ユニットは、複数の発光素子、各発光素子に対して個別に駆動信号を供給する発光素子駆動部23、各発光素子をそれぞれ個別に一定条件下で駆動した場合に出射可能な光による実力照度値を当該複数の発光素子のそれぞれについて格納する実力照度記憶部を有する。配光制御部は、各光学ユニットの実力照度記憶部に格納された実力照度値を読み出し、当該実力照度値を用いて各光学ユニットの各発光素子へ供給すべき駆動信号の大きさを個別に補正するための補正値を演算する補正値演算部、各発光素子についての補正値を格納する補正値記憶部と、補正値を用いて補正された駆動信号を供給するように発光素子駆動部へ制御信号を供給する駆動制御部を有する。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両前方へのハイビームの照射範囲を複数のパターンに切り替え可能な車両用灯具に関する。
特許第4624257号公報(特許文献1)には、カットライン上(ハイビーム領域)に複数の照射領域を水平に並べ、先行車や対向車を検出してそれらの検出位置に対応する照射領域を消灯させることにより、ドライバーの視認性を高めるとともに先行車等へ眩惑を与えることを防止する車両用灯具が開示されている。また、特開2009−70679号公報(特許文献2)には、複数の光源ユニットから形成される配光パターンを、明瞭な輪郭を有するとともに略均一な明るさあるいは特定の光度分布を有するようにした車両用前照灯が開示されている。
ところで、特許文献1に開示される先行例においては、複数の照射領域の間で意図しない照度差が生じた場合には、ハイビーム領域に顕著な明暗が生じて不自然な配光パターンとなってしまい、ドライバーに視覚的な違和感を与える。これに対して、特許文献2に開示される先行例においては、左右それぞれの灯具ユニットの構造を改良することで配光パターンに明瞭な輪郭を与え、略均一な明るさあるいは特定の光度分布を実現している。しかしながら、この先行例は光源となる複数のLEDの光度が均一であることを前提としているところ、実際にはLED特性のバラツキ(順電流IFに対する光度バラツキ)が存在することから、配光パターンの均質化の点で未だ改良の余地が残されていた。また、仮に1つの灯具ユニットにおけるLED特性のバラツキが抑えられたとしても、一般に車両用灯具は左右2つの灯具ユニットから構成されるため、左右の灯具ユニット間に特性差がある場合にはやはり配光パターンに上記のような不具合を生じてしまうという点も改良が望まれていた。
特許第4624257号公報 特開2009−70679号公報
本発明に係る具体的態様は、配光パターンを均質化することが可能な車両用灯具を提供することを目的の1つとする。
本発明に係る一態様の車両用灯具は、一方向に並ぶ複数の配光エリアのそれぞれを選択的に光照射する車両用灯具であって、(a)それぞれから出射する光が合成されて複数の配光エリアを形成する複数の光学ユニットと、(b)複数の光学ユニットの各々と接続された配光制御部を含む。複数の光学ユニットの各々は、(c)複数の発光素子と、(d)複数の発光素子に対して個別に駆動信号を供給する発光素子駆動部と、(e)複数の発光素子をそれぞれ個別に一定条件下で駆動した場合に出射可能な光による実力照度値を当該複数の発光素子のそれぞれについて格納する実力照度記憶部を有する。配光制御部は、(f)複数の光学ユニットの各々の実力照度記憶部に格納された実力照度値を読み出し、当該実力照度値を用いて複数の光学ユニットの各々の複数の発光素子の各々へ供給すべき駆動信号の大きさを個別に補正するための補正値を演算する補正値演算部と、(g)複数の発光素子のそれぞれについての補正値を格納する補正値記憶部と、(h)補正値を用いて補正された駆動信号を供給するように発光素子駆動部へ制御信号を供給する駆動制御部を有する。
上記の車両用灯具によれば、各発光素子を一定条件下(例えば最大電流値で)で駆動した場合に出射可能な光によって得られる実力照度値を予め計測し、各光学ユニットの実力照度値記憶部に記憶させている。これにより、実際に各光学ユニットの各発光素子から出射する光によって複数の配光エリアを形成する際に望まれる各配光エリアの照度値と各発光素子の実力照度値とが乖離している場合には、駆動電流の大きさを補正することにより各配光エリアの照度を適正値にすることができる。したがって、各発光素子(例えばLED)の特性バラツキや左右2つの光学ユニット(灯具ユニット)間の特性差が存在する場合であっても、それらを是正して配光パターンを均質化することが可能となる。特に、上記の車両用灯具によれば、車両製造時における車両用灯具の組み込み後のみならず光学ユニットの一方または双方に故障等が生じて光学ユニットを交換した後であっても、各発光素子の特性バラツキや光学ユニット間の特性差を是正可能であるという特有の効果も得られる。
上記の車両用灯具において、補正値演算部は、例えば、複数の発光素子の中から、複数の配光エリアのうちで中央を挟んで対になる2つの配光エリアのそれぞれに対応する1又は複数の発光素子を順次選択して当該発光素子の実力照度値の差を比較し、対になる2つの配光エリアのそれぞれへ与えられる設定照度値の差が一定基準内となるように補正値を演算することができる。また、このときの補正値としては、例えば、対になる2つの配光エリアのそれぞれに対応する実力照度値と設定照度値の比を用いることができる。
これによれば、より適切な補正値を得られる。
上記の車両用灯具において、補正値演算部は、複数の配光エリアのそれぞれに与えられる設定照度値が全体として中心から両端にかけて徐々に低くなるように補正値を設定することが好ましい。
一実施形態の車両用灯具の構成を示すブロック図である。 光学ユニットの構成例を示す分解斜視図である。 配光パターンの具体例を説明するための模式図である。 配光パターンの一例について詳細に説明するための図である。 配光パターンの他の一例について説明するための図である。 配光パターンの他の一例について説明するための図である。 各光学ユニットによる照射パターンの照度を予め測定し、メモリに格納する際の動作手順を示すフローチャートである。 車両側制御部の動作手順を示すフローチャートである。 図8のステップS23の詳細な処理手順例を示すフローチャートである。 図8のステップS23の詳細な処理手順例を示すフローチャートである。 各LEDの設計照度、設定照度、設計照度に対する照度設定比率の一例を示す図である。 各LEDの実力照度、設定照度、実力照度に対する照度設定比率の一例を示す図である。 メモリに格納された照度設定比率を用いて補正された配光パターンの一例について説明するための図である。 図13に示す例における設計照度値、実力照度値および設定照度値の一例を示す図である。
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図1は、一実施形態の車両用灯具の構成を示すブロック図である。図1に示す車両用灯具は、カメラ11によって自車両の前方の空間(対象空間)を撮像して得られる画像に基づいて配光パターンを設定して光照射を行うものであり、中央制御部10とこれに接続された2つの光学ユニット15R、15Lを備える。中央制御部10は、車両検出部12、配光制御部13、メモリ14を有する。なお、カメラ11も中央制御部10の構成の一部としてもよい。
カメラ11は、自車両の所定位置(例えば室内バックミラー付近)に設置されており、自車両の前方の空間を撮影する。
車両検出部12は、自車両の前方の空間を撮影して得られた画像(画像データ)をカメラ11から取得し、この画像に対して画像認識処理を行うことにより、対象車両(先行車または対向車)の位置情報を検出する。
配光制御部13は、車両検出部12によって検出される対象車両の位置情報に基づいて、自車両の前方に存在する対象車両の位置に応じた配光パターンを設定し、この設定した配光パターンに応じて光が照射されるように各光学ユニット15R、15Lのそれぞれへ制御信号(配光制御信号)を出力する。この配光制御部13は、例えばCPU、ROM、RAM等を有するコンピュータシステムにおいて所定の動作プログラムを実行させることにより実現されるものである。
メモリ14は、配光制御部13と接続されており、種々のデータを記憶する。このメモリ14としては不揮発性メモリが用いられる。
光学ユニット15Rは、自車両の前方右側に設置されて自車両の前方を照らす光を照射するために用いられるものである。同様に、光学ユニット15Lは、自車両の前方左側に設置され、自車両の前方を照らす光を照射するために用いられるものである。図示のように各光学ユニット15R、15Lは共通の構成を有しており、具体的には、各々、ユニット側制御部21、メモリ22、LED点灯回路23、相互に並列接続された9個のLED(発光素子)1〜9を備えている。
ユニット側制御部21は、配光制御部13からの制御信号(LED点消灯信号)を受けて、LED点灯回路23へ制御信号を与えることにより各LED1〜9の点消灯および個々のLEDの光度を個別に制御する。
メモリ22は、ユニット側制御部21と接続されており、種々のデータを記憶する。このメモリ22としては不揮発性メモリが用いられる。
LED点灯回路23は、ユニット側制御部21からの制御信号に基づいて各LED1〜9へ駆動信号(駆動電流)を個別に供給することにより、各LED1〜9の点消灯を制御し、かつ駆動電流の大きさにより各々の光度を制御する。
なお、上記した配光制御部13が「補正値演算部」および「駆動制御部」に対応し、メモリ14が「補正値記憶部」に対応し、ユニット側制御部21とLED点灯回路23が「発光素子駆動部」に対応し、メモリ22が「実力照度記憶部」に対応する。
図2は、光学ユニットの構成例を示す分解斜視図である。図2に示すように、光学ユニット15R(または15L)は、車両前後方向に延びる光軸AX上に配置された投影レンズ41と、この投影レンズ41の後側焦点面よりも後方に配置された光源ユニット30と、投影レンズ41を所定位置に保持するレンズ保持枠40と、光源ユニット30に取り付けられたヒートシンク50を含んで構成されている。この光学ユニット15Rは、投影レンズ41がレンズ保持枠40に取り付けられ、このレンズ保持枠40がヒートシンク50にねじ止め固定されることにより一体化される。光源ユニット30は、複数の導光レンズ部31を一体化してなる干渉防止部材32と、一方向(水平方向)に配列された複数のLEDを有して干渉防止部材32の後方に配置された発光素子基板33を含んで構成されている。発光素子基板33に備わった各LEDが上記したLED点灯回路23と接続された各LED1〜9である。各LEDから放射される光は、干渉防止部材32の各導光レンズ部31によって投影レンズ41に導かれ、自車両の前方に投影される。このとき、各発光素子の点灯/消灯を個別に制御することにより、ハイビームの照射エリアを部分的に遮光するなど、配光パターンを自在に制御できる。
図3は、配光パターンの具体例を説明するための模式図である。具体的には、図3(A)〜図3(D)はいずれも自車両から前方を見た場合の風景が模式的に示されている。各図においては、下側に略楕円状のロービーム領域が配置され、このロービーム領域より上側にハイビーム領域が配置されている。なお、図示の都合上、より多くの光が重なり合って照度が高い部分ほど濃いグレーで表現されている。ハイビーム領域は、複数の配光エリアが水平方向に沿って一列に並べられている。これらの14つの配光エリアは、光学ユニット15R、15Lのそれぞれから照射される光を合成して形成される。例えば、図3(A)に示す例はハイビーム領域をすべて光照射範囲に設定した場合を示している。また、図3(B)に示す例は対向車および先行車の存在する配光エリアには光が照射されないようにハイビーム領域の複数の配光エリアのうち内側のいくつかの配光エリアを消灯状態とした場合を示している。同様に、図3(C)に示す例は先行車のみ存在する場合にこの先行車には光が照射されないようにハイビーム領域の複数の配光エリアのうち先行車に対応するいくつかの配光エリアを消灯状態とした場合を示している。同様に、図3(D)に示す例は対向車のみ存在する場合にこの対向車には光が照射されないようにハイビーム領域の複数の配光エリアのうち先行車に対応するいくつかの配光エリアを消灯状態とした場合を示している。このように先行車や対向車の存在する配光エリアを非照射状態とし、他の配光エリアを照射状態とすることで、先行車等への眩惑を防止し、かつ自車両のドライバーの視認性を高めることができる。
図4は、配光パターンの一例について詳細に説明するための図である。ここでは、本実施形態における理想的な状態の1つである設計値の配光パターンを示す。
図4(A)は車両左側に配置される光学ユニット15Lによって形成される配光パターン(L側配光)を示している。図示のように、光学ユニット15Lによって形成される配光パターンは、配光エリア番号L1〜L9で示される9つの配光エリアを含んでいる。詳細には、光学ユニット15Lによって形成される配光パターンは、中央に位置する配光エリアL5と、この中央から左側にかけて徐々に面積が大きくなった4つの配光エリアL1〜L4と、中央から右側にかけて徐々に面積が大きくなった4つの配光エリアL6〜L9が含まれている。図4(B)はこの配光パターンの相対的な照度差を示している。光学ユニット15Lによって形成される配光パターンは、中央に位置する配光エリアL5の照度が最も高く、中央から左右それぞれに向かうにつれてそれぞれの配光エリアの照度が段階的に低くなっている。
同様に、図4(C)は車両右側に配置される光学ユニット15Rによって形成される配光パターン(R側配光)を示している。詳細には、光学ユニット15Rによって形成される配光パターンは、中央に位置する配光エリアR5と、この中央から左側にかけて徐々に面積が大きくなった4つの配光エリアR1〜R4と、中央から右側にかけて徐々に面積が大きくなった4つの配光エリアR6〜R9が含まれている。図4(D)はこの配光パターンの相対的な照度差を示している。光学ユニット15Rによって形成される配光パターンは、中央に位置する配光エリアR5の照度が最も高く、中央から左右それぞれに向かうにつれてそれぞれの配光エリアの照度が段階的に低くなっている。
図4(E)は各光学ユニット15R、15Lによって形成される配光パターンを重ね合わせた合成配光パターン(合成配光)を示している。詳細には、各光学ユニット15R、15Lによって形成される合成配光パターンは、中央を挟んで配置された配光エリアZ7およびZ8と、この中央から左側の6つの配光エリアZ1〜Z6と、中央から右側の6つの配光エリアZ9〜Z14が含まれている。詳細には、配光エリアZ1は光学ユニット15Lの配光パターンの1つである配光エリアL1により形成される。配光エリアZ2は配光エリアL1と配光エリアR1を重ねて形成され、配光エリアZ3は配光エリアL2と配光エリアR1を重ねて形成される。配光エリアZ4は配光エリアL3と配光エリアR1を重ねて形成され、配光エリアZ5は配光エリアL4と配光エリアR2を重ねて形成され、配光エリアZ6は配光エリアL5と配光エリアR2を重ねて形成される。配光エリアZ7は配光エリアL6と配光エリアR3を重ねて形成され、配光エリアZ8は配光エリアL7と配光エリアR4を重ねて形成される。配光エリアZ9は配光エリアL8と配光エリアR5を重ねて形成され、配光エリアZ10は配光エリアL8と配光エリアR6を重ねて形成され、配光エリアZ11は配光エリアL9と配光エリアR7を重ねて形成される。配光エリアZ12は配光エリアL9と配光エリアR8を重ねて形成され、配光エリアZ13は配光エリアL9と配光エリアR9を重ねて形成される。配光エリアZ14は光学ユニット15Rの配光パターンの1つである配光エリアR9により形成される。図4(F)はこの合成配光パターンの相対的な照度差を示している。光学ユニット15Rおよび15Lによって形成される合成配光パターンは、中央を挟んで位置する配光エリアZ7、Z8の照度が最も高く、中央から左右それぞれに向かうにつれてそれぞれの配光エリアの照度が徐々に(段階的に)低くなっている。
図5および図6は、配光パターンの他の一例について説明するための図である。なお、図5(A)〜図5(F)の各図、図6(A)〜図6(F)の各図の詳細内容は上記した図4と共通であるのでここでは説明を省略する。図5(F)に示すように、例えば配光エリアZ7における照度が設計値よりも大幅に低くなっている場合、このような合成配光パターンは人間の目には筋状の照度バラツキとして視認される。また、図6(F)に示すように、例えば中央から左側の各配光エリアにおける照度が右側の各配光エリアの照度よりも相対的に大きくなっている場合、このような合成配光パターンは人間の目には左右アンバランスな照度バラツキとして視認される。
次に、上記のような照度バラツキを抑制して均質な合成配光パターンを実現するための本実施形態の車両用灯具の動作について詳細に説明する。
図7は、各光学ユニットによる照射パターンの照度を予め測定し、メモリに格納する際の動作手順を示すフローチャートである。この作業は、例えば各光学ユニット15R、15Lの製造時(出荷前)における点灯検査時に行われる。
まず、図示しない検査装置を用いて、光学ユニット15Lの各LED1〜9へ個別に駆動信号を与え、所定の設計距離だけ離間した位置で、各配光エリアL1〜L9(図4(A)参照)での照度が測定される(ステップS11)。同様に、光学ユニット15Rの各LED1〜9へ個別に駆動信号を与え、設計距離だけ離間した位置で、各配光エリアR1〜R9(図4(C)参照)での照度が測定される(ステップS12)。ここでは各LED1〜9に対してそれぞれ設計上の最大電流が供給され、そのときの各配光エリアでの照度が計測される。ここで計測された照度を以後「実力照度」と呼ぶ。なお、ステップS11とステップS12は順番が逆でもよいし、並行して実行されてもよい。
次いで、検査装置は、LED1〜9の個別に測定された照度(実力照度)の値を、対応する各光学ユニット15R、15Lのメモリ22に格納する(ステップS13)。すなわち、光学ユニット15Rの各LED1〜9の実力照度値は光学ユニット15Rのメモリ22に格納され、光学ユニット15Lの各LED1〜9の実力照度値は光学ユニット15Lのメモリ22に格納される。各メモリ22は不揮発性メモリであるため、各LED1〜9の実力照度値は各光学ユニット15R、15Lが出荷され、車両に取り付けられた後も保持される。
次に、各光学ユニット15R、15Lのメモリ22に格納された各LEDの実力照度値を用いて、配光制御部13が合成配光パターンにおける各配光エリアの照度バラツキを抑制して均質化するために実行する処理について詳細に説明する。
図8は、車両側制御部の動作手順を示すフローチャートである。なお、ここで説明する動作は、例えば、車両の製造時に各光学ユニット15R、15Lが取り付けられた際に併せて実行される場合や、その後、当該車両の光学ユニット15R、15Lの一方または双方に故障等が生じ、そのため光学ユニットを交換した際に併せて実行される場合などが考えられる。
配光制御部13は、光学ユニット15L(L側光学ユニット)のユニット側制御部21を介して、光学ユニット15Lのメモリ22に格納されている各LEDの個別の実力照度値を読み込む(ステップS21)。配光制御部13により読み込まれた実力照度値は、例えば、一時的にメモリ14に記憶される。
同様に、配光制御部13は、光学ユニット15R(R側光学ユニット)のユニット側制御部21を介して、光学ユニット15Rのメモリ22に格納されている各LEDの個別の実力照度値を読み込む(ステップS22)。配光制御部13により読み込まれた実力照度値は、例えば、一時的にメモリ14に記憶される。
次に、配光制御部13は、各光学ユニット15R、15Lから読み出した各LEDの実力照度値を用いて、合成配光パターンの各配光エリアの照度が設計値通り、または設計値に近く、左右バランスのとれた値となるようにするために各LEDを実力照度値に対してどの程度の割合の照度に減光させればよいかを示す補正値である照度設定比率を計算する(ステップS23)。具体的には、照度設定比率は、減光後の設定照度値と実力照度都の比(設定照度値/実力照度値)を計算することで求められる。なお、このステップS23の詳細な処理手順例を後ほどさらに説明する。
次に、配光制御部13は、ステップS23で求めた照度設定比率をメモリ14に格納する(ステップS24)。これにより、以後このメモリ14に格納された照度設定比率を用いて車両用灯具における配光パターンが制御される。具体的には、配光制御部13は、個々のLEDに供給する駆動電流の大きさをこの照度設定比率に応じて設定する。なお、照度設定比率は各光学ユニット15R、15Lのメモリ22に格納されてもよい。この場合には、各光学ユニット15R、15Lのユニット側制御部21が各LEDへ供給する駆動電流の大きさを照度設定比率に応じて設定すればよい。
図9および図10は、図8に示したステップS23の詳細な処理手順例を示すフローチャートである。また、図11は、各LEDの設計照度、設定照度、設計照度に対する照度設定比率の一例を示す図である。詳細には、図11(A)は光学モジュール15Rの各LED1〜9(R側LED)の設計照度値等を示す図であり、図12(B)は光学モジュール15Lの各LED1〜9(L側LED)の設計照度値等を示す図である。また、図12は、各LEDの実力照度、設定照度、実力照度に対する照度設定比率の一例を示す図である。詳細には、図12(A)は光学モジュール15Rの各LED1〜9(R側LED)の実力照度値等を示す図であり、図12(B)は光学モジュール15Lの各LED1〜9(L側LED)の実力照度値等を示す図である。なお、照度値の単位はすべてルクス(lx)である。ここで、以下の処理手順は基本的に以下のルールに則っている。
(1)車両に対して正面に近い配光エリア(Z7、Z8)から順に照度設定比率を決定する。
(2)正面から両サイドに向けて徐々に照度が低くなる(暗くなる)配光パターンにする。
(3)隣り合う配光エリア同士の照度は同じ値になってもよい。
まず、配光制御部13は、配光エリアZ7とZ8の照度が等しくなり、または差が少なくなるようにするための処理を行う。
具体的には、配光制御部13は、配光エリアZ7より配光エリアZ8の照度が大きいか否かを判定する(ステップS31)。具体的には、配光エリアZ7の実力照度値は、配光エリアR3に対応するLED3の実力照度値(図12(A)の例では1480[lx])と配光エリアL6に対応するLED6の実力照度値(図12(B)の例では1460[lx])を加算することにより求められ、本例では2940[lx]となる。同様に、配光エリアZ8の照度は、配光エリアR4に対応するLED4の実力照度値(図12(A)の例では1600[lx])と配光エリアL7に対応するLED7の実力照度値(図12(B)の例では1600[lx])を加算することにより求められ、本例では3200[lx]となる。なお、以下も同様にして合成配光パターンにおける各配光エリアの実力照度値が計算される。
例えば、配光エリアZ7より配光エリアZ8の照度が大きい場合(ステップS31;YES)に、配光制御部13は、配光エリアZ8に関わる各配光エリアR4、L7を減光すべく、各配光エリアR4、L7に対応するLED4、7の設定照度値を、照度設定比率(設計照度に対する設定照度比率)がなるべく100%から乖離しないように設定する(ステップS32)。本例では配光エリアZ8の照度を260[lx]減少させるため、各配光エリアR4、L7の照度をそれぞれ130[lx]ずつ低く設定する(両値とも設計照度値に対して91.9%の設定;図11参照)。例えば配光エリアR4だけを260[lx]減少させた場合、L7は100%と乖離はないが、配光エリアR4は83.8%と乖離が大きくなってしまうので好ましくない。なお、本ステップS32での減光方法と同様にして、以降に説明するステップS34、S38、S39、S42、S43、S45、S49、S50、S53、S54、S56、S60、S61、S64、S65、S67、S71、S72、S75、S76、S78、S82、S83、S86、S87、S89についても必要な減光処理が行われる(今後の説明は省略)。
配光エリアZ7より配光エリアZ8の照度が大きくない場合(ステップS31;NO)には、配光制御部13は、逆に配光エリアZ7より配光エリアZ8の照度が小さいか否かを判定する(ステップS33)。配光エリアZ7より配光エリアZ8の照度が小さい場合(ステップS33;YES)に、配光制御部13は、配光エリアZ7に関わる各配光エリアR3、L6を減光すべく、各配光エリアR3、L6に対応するLED3、6の設定照度値を設定する(ステップS34)。
各配光エリアにおける設定照度値が決定されると(ステップS35)、配光制御部13は、これらの設定照度値をメモリ14に格納する。なお、設定照度値を変更する必要のない配光エリアについては実力照度値がそのまま設定照度値として決定される(以下も同様)。また、配光エリアZ7とZ8の照度が等しい場合(ステップS33;NO)は、各LEDの設定照度値を変更する必要はないため、ステップS32、ステップS34の処理は実行されない。
次に、配光制御部13は、配光エリアZ6とZ9の照度が等しくなり、または差が少なくなるようにするための処理を行う。
具体的には、配光制御部13は、配光エリアZ6より配光エリアZ9の照度が大きいか否かを判定する(ステップS36)。配光エリアZ6よりも配光エリアZ9の照度が大きい場合(ステップS36;YES)に、配光制御部13は、ステップS35で決定した配光エリアZ7より配光エリアZ6の照度が大きいか否かを判定する(ステップS37)。
配光エリアZ6の照度が大きい場合(ステップS37;YES)に、配光制御部13は、配光エリアZ6、Z9に関わる各配光エリアL5、R2、L8、R5をすべて減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS38)。これは、合成配光パターンの中央ほど照度を大きくするための処理である(以下も同様)。
配光エリアZ6よりも配光エリアZ7の照度が大きい場合(ステップS37;NO)に、配光制御部13は、配光エリアZ9に関わる各配光エリアL8、R5を減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS39)。
また、上記ステップS36において、配光エリアZ6よりも配光エリアZ9の照度が大きくない場合(ステップS36;NO)には、配光制御部13は、逆に配光エリアZ6より配光エリアZ9の照度が小さいか否かを判定する(ステップS40)。配光エリアZ6より配光エリアZ9の照度が小さい場合(ステップS40;YES)に、配光制御部13は、配光エリアZ7より配光エリアZ9の照度が大きいか否かを判定する(ステップS41)。
配光エリアZ9の照度が大きい場合(ステップS41;YES)に、配光制御部13は、配光エリアZ6、Z9に関わる各配光エリアL5、R2、L8、R5をすべて減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS42)。
配光エリアZ9の照度が大きくない場合(ステップS41;NO)に、配光制御部13は、配光エリアZ6に関わる各配光エリアL5、R2を減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS43)。
配光エリアZ6とZ9の照度が等しい場合(ステップS40;NO)に、配光制御部13は、配光エリアZ7より配光エリアZ9の照度が大きいか否かを判定する(ステップS44)。配光エリアZ7より配光エリアZ9の照度が大きい場合(ステップS44;YES)には、配光制御部13は、配光エリアZ6、Z9に関わる各配光エリアL5、R2、L8、R5をすべて減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS45)。
各配光エリアにおける設定照度値が決定されると(ステップS46)、配光制御部13は、これらの設定照度値をメモリ14に格納する。また、配光エリアZ6とZ9の照度が等しく、かつ配光エリアZ7より照度が小さい場合(ステップS44;NO)は、各LEDの設定照度値を変更する必要はないため、ステップS38、ステップS39、ステップS42、ステップS43、ステップS45の処理は実行されない。
次に、配光制御部13は、配光エリアZ5とZ10の照度が等しくなり、または差が少なくなるようにするための処理を行う。
具体的には、配光制御部13は、配光エリアZ5より配光エリアZ10の照度が大きいか否かを判定する(ステップS47)。配光エリアZ5よりも配光エリアZ10の照度が大きい場合(ステップS47;YES)に、配光制御部13は、ステップS46で決定した配光エリアZ6より配光エリアZ5の照度が大きいか否かを判定する(ステップS48)。
配光エリアZ5の照度が大きい場合(ステップS48;YES)に、配光制御部13は、配光エリアZ5、Z10に関わる各配光エリアL4、R6をすべて減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS49)。
配光エリアZ5よりも配光エリアZ6の照度が大きい場合(ステップS48;NO)に、配光制御部13は、配光エリアZ10に関わる配光エリアR6を減光すべく、この配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS50)。
また、上記ステップS47において、配光エリアZ5よりも配光エリアZ10の照度が大きくない場合(ステップS47;NO)には、配光制御部13は、逆に配光エリアZ5より配光エリアZ10の照度が小さいか否かを判定する(ステップS51)。配光エリアZ5より配光エリアZ10の照度が小さい場合(ステップS51;YES)に、配光制御部13は、配光エリアZ6より配光エリアZ10の照度が大きいか否かを判定する(ステップS52)。
配光エリアZ10の照度が大きい場合(ステップS52;YES)に、配光制御部13は、配光エリアZ5、Z10に関わる各配光エリアL4、R6をすべて減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS53)。
配光エリアZ10の照度が大きくない場合(ステップS52;NO)に、配光制御部13は、配光エリアZ5に関わる配光エリアL4を減光すべく、この配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS54)。
配光エリアZ5とZ10の照度が等しい場合(ステップS51;NO)に、配光制御部13は、配光エリアZ6より配光エリアZ10の照度が大きいか否かを判定する(ステップS55)。配光エリアZ6より配光エリアZ10の照度が大きい場合(ステップS55;YES)には、配光制御部13は、配光エリアZ5、Z10に関わる各配光エリアL4、R6をすべて減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS56)。
各配光エリアにおける設定照度値が決定されると(ステップS57)、配光制御部13は、これらの設定照度値をメモリ14に格納する。また、配光エリアZ5とZ10の照度が等しく、かつ配光エリアZ6より照度が小さい場合(ステップS55;NO)は、各LEDの設定照度値を変更する必要はないため、ステップS49、ステップS50、ステップS53、ステップS54、ステップS56の処理は実行されない。
次に、配光制御部13は、配光エリアZ4とZ11の照度が等しくなり、または差が少なくなるようにするための処理を行う。
具体的には、配光制御部13は、配光エリアZ4より配光エリアZ11の照度が大きいか否かを判定する(ステップS58)。配光エリアZ4よりも配光エリアZ11の照度が大きい場合(ステップS58;YES)に、配光制御部13は、ステップS57で決定した配光エリアZ5より配光エリアZ4の照度が大きいか否かを判定する(ステップS59)。
配光エリアZ4の照度が大きい場合(ステップS59;YES)に、配光制御部13は、配光エリアZ4、Z11に関わる各配光エリアL9、R7、L3、R1をすべて減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS60)。
配光エリアZ4よりも配光エリアZ5の照度が大きい場合(ステップS59;NO)に、配光制御部13は、配光エリアZ11に関わる各配光エリアL9、R7を減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS61)。
また、上記ステップS58において、配光エリアZ4よりも配光エリアZ11の照度が大きくない場合(ステップS58;NO)には、配光制御部13は、逆に配光エリアZ4より配光エリアZ11の照度が小さいか否かを判定する(ステップS62)。配光エリアZ4より配光エリアZ11の照度が小さい場合(ステップS62;YES)に、配光制御部13は、配光エリアZ5より配光エリアZ11の照度が大きいか否かを判定する(ステップS63)。
配光エリアZ11の照度が大きい場合(ステップS63;YES)に、配光制御部13は、配光エリアZ4、Z11に関わる各配光エリアL9、R7、L3、R1をすべて減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS64)。
配光エリアZ11の照度が大きくない場合(ステップS63;NO)に、配光制御部13は、配光エリアZ4に関わる各配光エリアL3、R1を減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS65)。
配光エリアZ4とZ11の照度が等しい場合(ステップS62;NO)に、配光制御部13は、配光エリアZ5より配光エリアZ11の照度が大きいか否かを判定する(ステップS66)。配光エリアZ5より配光エリアZ11の照度が大きい場合(ステップS66;YES)には、配光制御部13は、配光エリアZ4、Z11に関わる各配光エリアL9、R7、L3、R1をすべて減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS67)。
各配光エリアにおける設定照度値が決定されると(ステップS68)、配光制御部13は、これらの設定照度値をメモリ14に格納する。また、配光エリアZ4とZ11の照度が等しく、かつ配光エリアZ5より照度が小さい場合(ステップS66;NO)は、各LEDの設定照度値を変更する必要はないため、ステップS60、ステップS61、ステップS64、ステップS65、ステップS67の処理は実行されない。
次に、配光制御部13は、配光エリアZ3とZ12の照度が等しくなり、または差が少なくなるようにするための処理を行う。
具体的には、配光制御部13は、配光エリアZ3より配光エリアZ12の照度が大きいか否かを判定する(ステップS69)。配光エリアZ3よりも配光エリアZ12の照度が大きい場合(ステップS69;YES)に、配光制御部13は、ステップS68で決定した配光エリアZ4より配光エリアZ3の照度が大きいか否かを判定する(ステップS70)。
配光エリアZ3の照度が大きい場合(ステップS70;YES)に、配光制御部13は、配光エリアZ3、Z12に関わる各配光エリアL2、R8をすべて減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS71)。
配光エリアZ3よりも配光エリアZ4の照度が大きい場合(ステップS70;NO)に、配光制御部13は、配光エリアZ12に関わる配光エリアR8を減光すべく、この配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS72)。
また、上記ステップS69において、配光エリアZ3よりも配光エリアZ12の照度が大きくない場合(ステップS69;NO)には、配光制御部13は、逆に配光エリアZ3より配光エリアZ12の照度が小さいか否かを判定する(ステップS73)。配光エリアZ3より配光エリアZ12の照度が小さい場合(ステップS73;YES)に、配光制御部13は、配光エリアZ4より配光エリアZ12の照度が大きいか否かを判定する(ステップS74)。
配光エリアZ12の照度が大きい場合(ステップS74;YES)に、配光制御部13は、配光エリアZ3、Z12に関わる各配光エリアL2、R8をすべて減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS75)。
配光エリアZ12の照度が大きくない場合(ステップS74;NO)に、配光制御部13は、配光エリアZ3に関わる配光エリアL2を減光すべく、この配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS76)。
配光エリアZ3とZ12の照度が等しい場合(ステップS73;NO)に、配光制御部13は、配光エリアZ4より配光エリアZ12の照度が大きいか否かを判定する(ステップS77)。配光エリアZ4より配光エリアZ12の照度が大きい場合(ステップS77;YES)には、配光制御部13は、配光エリアZ3、Z12に関わる各配光エリアL2、R8をすべて減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS78)。
各配光エリアにおける設定照度値が決定されると(ステップS79)、配光制御部13は、これらの設定照度値をメモリ14に格納する。また、配光エリアZ3とZ12の照度が等しく、かつ配光エリアZ4より照度が小さい場合(ステップS77;NO)は、各LEDの設定照度値を変更する必要はないため、ステップS71、ステップS72、ステップS75、ステップS76、ステップS78の処理は実行されない。
次に、配光制御部13は、配光エリアZ2とZ13の照度が等しくなり、または差が少なくなるようにするための処理を行う。
具体的には、配光制御部13は、配光エリアZ2より配光エリアZ13の照度が大きいか否かを判定する(ステップS80)。配光エリアZ2よりも配光エリアZ13の照度が大きい場合(ステップS80;YES)に、配光制御部13は、ステップS79で決定した配光エリアZ3より配光エリアZ2の照度が大きいか否かを判定する(ステップS81)。
配光エリアZ2の照度が大きい場合(ステップS81;YES)に、配光制御部13は、配光エリアZ2、Z13に関わる各配光エリアL1、R9をすべて減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS82)。
配光エリアZ2よりも配光エリアZ3の照度が大きい場合(ステップS83;NO)に、配光制御部13は、配光エリアZ13に関わる配光エリアR9を減光すべく、この配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS83)。
また、上記ステップS80において、配光エリアZ2よりも配光エリアZ13の照度が大きくない場合(ステップS80;NO)には、配光制御部13は、逆に配光エリアZ2より配光エリアZ13の照度が小さいか否かを判定する(ステップS84)。配光エリアZ2より配光エリアZ13の照度が小さい場合(ステップS84;YES)に、配光制御部13は、配光エリアZ3より配光エリアZ13の照度が大きいか否かを判定する(ステップS85)。
配光エリアZ13の照度が大きい場合(ステップS85;YES)に、配光制御部13は、配光エリアZ2、Z13に関わる各配光エリアL1、R9をすべて減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS86)。
配光エリアZ13の照度が大きくない場合(ステップS85;NO)に、配光制御部13は、配光エリアZ2に関わる配光エリアL1を減光すべく、この配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS87)。
配光エリアZ2とZ13の照度が等しい場合(ステップS84;NO)に、配光制御部13は、配光エリアZ3より配光エリアZ13の照度が大きいか否かを判定する(ステップS88)。配光エリアZ3より配光エリアZ13の照度が大きい場合(ステップS88;YES)には、配光制御部13は、配光エリアZ2、Z13に関わる各配光エリアL1、R9をすべて減光すべく、各配光エリアに対応するLEDの設定照度値を設定する(ステップS89)。
各配光エリアにおける設定照度値が決定されると(ステップS90)、配光制御部13は、これらの設定照度値をメモリ14に格納する。また、配光エリアZ2とZ13の照度が等しく、かつ配光エリアZ3より照度が小さい場合(ステップS88;NO)は、各LEDの設定照度値を変更する必要はないため、ステップS82、ステップS83、ステップS86、ステップS87、ステップS89の処理は実行されない。
なお、両端の配光エリアZ1、Z14については各LEDの実力照度値L1、R9をもって実力照度値に設定される。
以上のようにして各光学ユニット15R、15Lに含まれる全LEDの設定照度値が求められると、配光制御部13は、各LEDについて個別に、設定照度値と実力照度値の比である照度設定比率を計算してメモリ14に格納する(ステップS91)。上記した図12(A)、図12(B)には、各LEDについて個別に求められた設定照度値と照度設定比率の具体例が示されている。
図13は、メモリに格納された照度設定比率を用いて補正された配光パターンの一例について説明するための図である。なお、図13(A)〜図13(F)の各図の詳細内容は上記した図4と共通であるのでここでは説明を省略する。図13(F)に示す合成照射パターンは、左右のバランスがとれ、一部だけ突出した照度となっている箇所もない、良好なものである。図14は、図13に示す例における設計照度、実力照度値および設定照度値の一例を示す図である。設計照度に対して、実力照度値はバラツキが大きいが、照度設定比率を用いた補正がなされることにおり、設定照度値は中央の配光エリアであるZ7、Z8で一番照度が高く、両サイドへ向かうにつれて照度が段階的に低くなっていることがわかる。
このように本実施形態の車両用灯具は、各LEDを一定条件下で駆動した場合に出射可能な光によって得られる実力照度値を予め計測して各光学ユニットの実力照度値記憶部に記憶させている。これにより、実際に各光学ユニットの各発光素子から出射する光によって複数の配光エリアを形成する際に望まれる各配光エリアの照度値と各発光素子の実力照度値とが乖離している場合には、駆動電流の大きさを補正することにより各配光エリアの照度を適正値にすることができる。したがって、各発光素子(例えばLED)の特性バラツキや左右2つの光学ユニット(灯具ユニット)間の特性差が存在する場合であっても、それらを是正して配光パターンを均質化することが可能となる。
特に、本実施形態の車両用灯具によれば、車両製造時における車両用灯具の組み込み後のみならず光学ユニットの一方または双方に故障等が生じて光学ユニットを交換した後であっても、各発光素子の特性バラツキや光学ユニット間の特性差を是正可能であるという特有の効果が得られる。
なお、本発明は上述した実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々に変形して実施をすることが可能である。例えば、上記した実施形態では、左右対称な合成配光パターンを形成していたが、左右の照度差に一定の許容度を持たせるようにしてもよい。それにより、許容度の分だけ照度を上げることができる。
1〜9:LED
10:中央制御部
11:カメラ
12:車両検出部
13:配光制御部
14:メモリ
15R、15L:光学ユニット
21:ユニット側制御部
22:メモリ
23:LED点灯回路

Claims (4)

  1. 一方向に並ぶ複数の配光エリアのそれぞれを選択的に光照射する車両用灯具であって、
    それぞれから出射する光が合成されて前記複数の配光エリアを形成する複数の光学ユニットと、
    前記複数の光学ユニットの各々と接続された配光制御部と、
    を含み、
    前記複数の光学ユニットの各々は、
    複数の発光素子と、
    前記複数の発光素子に対して個別に駆動信号を供給する発光素子駆動部と、
    前記複数の発光素子をそれぞれ個別に一定条件下で駆動した場合に出射可能な光による実力照度値を当該複数の発光素子のそれぞれについて格納する実力照度記憶部、
    を有し、
    前記配光制御部は、
    前記複数の光学ユニットの各々の前記実力照度記憶部に格納された前記実力照度値を読み出し、当該実力照度値を用いて前記複数の光学ユニットの各々の前記複数の発光素子の各々へ供給すべき駆動信号の大きさを個別に補正するための補正値を演算する補正値演算部と、
    前記複数の発光素子のそれぞれについての前記補正値を格納する補正値記憶部と、
    前記補正値を用いて補正された駆動信号を供給するように前記発光素子駆動部へ制御信号を供給する駆動制御部と、
    を有する、
    車両用灯具。
  2. 前記補正値演算部は、前記複数の発光素子の中から、前記複数の配光エリアのうちで中央を挟んで対になる2つの配光エリアのそれぞれに対応する1又は複数の発光素子を順次選択して当該発光素子の前記実力照度値の差を比較し、前記対になる2つの配光エリアのそれぞれへ与えられる設定照度値の差が一定基準内となるように前記補正値を演算する、請求項1に記載の車両用灯具。
  3. 前記補正値として、前記対になる2つの配光エリアのそれぞれに対応する前記実力照度値と前記設定照度値の比を用いる、請求項2に記載の車両用灯具。
  4. 前記補正値演算部は、前記複数の配光エリアのそれぞれに与えられる設定照度値が全体として前記中心から両端にかけて徐々に低くなるように前記補正値を設定する、請求項2又は3に記載の車両用灯具。
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