JP2014121895A - 車室搭載型の配光可変灯具 - Google Patents

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Abstract

【課題】 カメラとランプが内蔵されたハウジングを車室内に設置することで、照明領域を拡張し、カメラの映像を鮮明にし、安全性の高い配光制御を行う。
【解決手段】 左右２台の車両用灯具１のハウジング６を車室２内の前端部において車幅方向の両端部に設置する。ハウジング６の内側に、ランプ８をカメラ９よりも車幅方向外側に位置するように設ける。ランプ８からの光がカメラ９に入射しないように、ランプ収納室とカメラ収納室とを遮光板で仕切る。カメラ９、光源、アクチュエータを灯具制御装置に接続し、カメラ９の撮像データに基づいてアクチュエータを制御し、ランプ８の配光を変化させる。灯具ハウジングを車幅方向の中央部に設置し、１台のカメラの撮像データに基づいて左右のランプの配光を制御することもできる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、カメラの撮像データに基づいてランプの配光を変化させる車両用灯具に関する。
従来、車両前方をカメラで撮像し、道路形状に応じて前照灯の配光を変化させるＡＦＳ（Adaptive
Front-lighting System）機能を備えた車両用灯具が知られている。また、カメラで先行車や対向車の位置を検知し、対向車のドライバーにグレアを与えないように、ハイビームの向きを制御するADB（Adaptive Driving Beam）機能を備えた車両用灯具も知られている。
例えば、特許文献１には、ＡＤＢ機能を備えた車両用前照灯において、カメラで検出した車両が先行車であるか対向車であるかを判別し、判別結果に従って配光を切り替えるタイミングを調整する技術が記載されている。特許文献２には、カメラをフロントグリルに取り付ける技術が記載されている。特許文献３には、前照灯のハウジング内部にランプとカメラを収納する技術が記載されている。
特開２０１２−１６６６３３号公報 特開２００５−１９９８３７号公報 特開２００１−６０４０３号公報
ところで、カメラがフロントグリルやサイドミラー等のランプから離れた位置に設置されている場合、ランプとカメラの光軸にズレが発生するため、配光制御にあたっては、光軸のズレを考慮してランプを駆動する必要がある。例えば、従来のＡＤＢ制御では、図８に示すように、対向車Ｖの左右にマージンＭを設定し、自車両のハイビームがマージン外側の領域（照明領域Ａ）を照射するように、左右のランプを駆動していた。
ところが、マージンＭを大きく設定すると、対向車Ｖを含む遮光領域Ｂが広くなり、反対に照明領域Ａが狭くなるため、対向車Ｖの影から現れた歩行者Ｗや路面上の落下物などの発見が遅れるという問題点があった。また、部品交換やエイミング等によってランプとカメラの相対位置が変化すると、ハイビームの一部がマージン設定域よりも内側に侵入し、対向車Ｖのドライバーにグレアを与えることもあった。
なお、特許文献３の前照灯では、ランプと接近するようにカメラを灯具ハウジング内に設置しているため、ランプとカメラの光軸ズレを抑えることができる。しかし、カメラの位置が低くなるうえ、前照灯の前面カバーに付着した汚れ、雨滴、氷雪等によってカメラの映像が不鮮明になるという別の問題があった。
そこで、本発明の目的は、遮光領域を必要最小限に抑え、照明領域を拡張し、かつカメラの映像を鮮明にして、安全性の高い配光制御を行うことができる車両用灯具を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明は、車室内に設置されるハウジングに、車両周辺に照明光を出射するランプと、車両周辺を撮像するカメラと、カメラの撮像データに従ってランプの配光を変化させる配光制御機構とを設けたことを特徴とする。
ここで、ハウジングは、車室内の適所に設置できるが、好ましくは、搭乗者の視界を妨げない点で、車体天井部に近い高所に設置できる。特に、本発明の車両用灯具を前照灯またはその補助灯具として機能させる場合は、ハウジングを車室前端部の天井付近に設置できる。
また、本発明の車両用灯具は、ハウジングの内側に、ランプとカメラとを隣接する状態で別々に収納する収納室を形成したことを特徴とする。好ましくは、ハウジングの内側において、ランプをカメラよりも車幅方向の外側に配置するとよい。
具体的には、ハウジングを車幅方向の端部に設置し、ハウジングの内側に一つのランプと一つのカメラとを別々に収納する２つの収納室を形成する。こうすれば、２台の車両用灯具を車幅方向の両端に設置し、ステレオカメラの撮像データに従って、左右のランプから車両前方に照明光を出射することができる。
あるいは、ハウジングを車幅方向の中央部に設置し、ハウジングの内側に左右一対のランプと一つのカメラを別々に収納する３つの収納室を形成することもできる。これによれば、一台のカメラの撮像データに基づいて、左右のランプの配光を制御し、車両用灯具を単一のユニットでコンパクトに構成できる。
また、ランプからの光がカメラに入射しないように、ハウジングの内側に、ランプ収納室とカメラ収納室とを仕切る遮光板を設けるのが好ましい。ハウジングに、車室内を照明する室内灯を設けたり、バックミラーを取り付けたり、ＥＴＣ車載器、カーナビ・モニター、スピーカ等を設置したりするなど、ハウジングを車室装備品の支持部材として活用することもできる。
本発明の車両用灯具によれば、車室内に設置されるハウジングにランプ、カメラおよび配光制御機構を設け、カメラの撮像データに従ってランプの配光を変化させるように構成したので、遮光領域を必要最小限に抑え、照明領域を拡張し、かつカメラの映像を鮮明にして、安全性の高い配光制御を実施できるという効果がある。
本発明の実施例１を示す自動車の正面図である。 図１の車両用灯具のハウジング内部を示す斜視図である。 図１の車両用灯具の作用を示す模式図である。 本発明の実施例２を示す自動車の正面図である。 図４の車両用灯具のハウジング内部を示す斜視図である。 ハウジング背面側のバックミラーを示す車両用灯具の斜視図である。 ハウジング下面側の室内灯を示す車両用灯具の斜視図である。 従来の車両用灯具の問題点を示す模式図である。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図３は本発明の実施例１を示し、図４〜図７が本発明の実施例２を示す。各図において、同一の符号は同一の構成要素を示す。
図１に示す実施例１の車両用灯具１は、左右２台が車室２の内側に設置され、車室搭載型の前照灯として機能する。周知の前照灯は車体３の前端から省かれ、ここにサイドターン・シグナルランプ４とクリアランスランプ５とが設けられている。ただし、本発明の車両用灯具は、図１の適用例に限定されず、補助灯具として車体前端の前照灯と併用することもできる。
左右の車両用灯具１のハウジング６は、それぞれ、車幅方向の端部において車体３の天井部７に取り付けられている。ハウジング６の内側には、車両前方へ照明光を出射するランプ８と、車両前方の光景を撮像するカメラ９とが収納されている。そして、ランプ８がカメラ９よりも車幅方向の外側に配置され、運転席から見て右側のランプ８が車両前方の右方向を照明し、左側のランプ８が車両前方の左方向を照明するようになっている。
図２に示すように、ハウジング６の内側には、車幅方向に一対の収納室１１，１２が形成され、その前面開放部がフロントガラス１０の内面と対向している。車幅方向外側のランプ収納室１１にはランプ８が、車幅方向内側のカメラ収納室１２にカメラ９が、互いに隣接する状態で別々に収納されている。ランプ８からの光がカメラ９に入射しないように、ランプ収納室１１とカメラ収納室１２は遮光板１３によって仕切られ、遮光板１３の後側に基板１４が横設されている。基板１４はハウジング６の内部を前後に分割し、基板１４の後側に放熱室１５が画定され、ハウジング６の側壁に換気用スリット１６が形成されている。
ランプ８は、ランプ収納室１１にＬＥＤ光源１８、リフレクタ１９、投影レンズ２０、アクチュエータ２１を装備し、放熱室１５に冷却フィン２２が設けられている。リフレクタ１９は、車幅方向内側の部位に縦形シェード２３を備え、車両前方の配光パターンに垂直方向のカットラインＶＣＬ（図３参照）を形成する。投影レンズ２０はアクチュエータ２１の出力部（図示略）に連結され、アクチュエータ２１、ＬＥＤ光源１８およびカメラ９が灯具制御装置２４に電気的に接続されている。
灯具制御装置２４には、カメラ９の映像を処理する映像処理部２５と、ＬＥＤ光源１８の光出力を制御する光源制御部２６と、アクチュエータ２１を駆動するアクチュエータ駆動部２７と、ＣＰＵおよびプログラムメモリを備えた配光制御部２８とが設けられている。そして、配光制御部２８とアクチュエータ２１とによって配光制御機構が構成され、配光制御部２８がカメラ９の撮像データに従ってアクチュエータ２１を制御し、アクチュエータ２１が投影レンズ２０を水平面内で回動して、ランプ８の配光を変化させるようになっている。
なお、配光制御機構は、投影レンズ２０を回動する機構に限定されず、ＬＥＤ光源１８やリフレクタ１９を回動することにより、ランプ８の光軸を傾動させる別のアクチュエータ機構、レべリング機構またはスイブル機構を採用することもできる。また、光源に複数のＬＥＤを使用し、カメラ９の撮像データに基づいて各ＬＥＤを選択的に点消灯することで、ランプ８の配光を変化させる機構を採用することも可能である。
上記構成の車両用灯具１によれば、ハウジング６の収納室１１，１２にランプ８とカメラ９が隣接する状態で収納されているので、ランプ８とカメラ９の光軸ズレをごく僅かとすることができる。このため、例えば、ＡＤＢ機能を用いた配光制御にあたり、従来のように対向車Ｖの左右にマージンを設定する必要がなくなり、図３に示すように、自車両の左右のハイビームを対向車Ｖの間近（垂直カットラインＶＣＬ）まで照射し、左右の照明領域Ａを拡張でき、反対に対向車Ｖを含む遮光領域Ｂを縮小することができる。
したがって、対向車Ｖの影から現れた歩行者Ｗや路面上の落下物などを早期に発見することができる。さらに、ランプ８がカメラ９よりも車幅方向外側に配置されているので、対向車Ｖのドライバーにグレアを与えるおそれがなく、左右の歩道や路肩部分を明るく照明することもでき、もって、安全性の高い配光制御を行うことができる。また、この配光制御が、車室内の高所に設置されたカメラ９の撮像データに基づいて実施されるので、車体前端の前照灯やフロントグリルに設置された従来のカメラと比較し、汚れ、雨滴、氷雪等による影響を少なくし、カメラ９の映像を鮮明にし、高精度の配光制御を実施することができる。
図４〜図７に示す実施例２の車両用灯具３１では、ハウジング３２が車室２の前端において車幅方向の中央部に設置され、ハウジング３２の内側に左右一対のランプ８と一つのカメラ９とが配設されている。カメラ収納室３３はハウジング３２の中央部に形成され、ランプ収納室３４，３５がカメラ収納室３３の左右に形成されている。そして、左右のランプ８がカメラ９よりも車幅方向外側に配置され、右側のランプ８が車両前方の右方向を照明し、左側のランプ８が車両前方の左方向を照明するようになっている。
ランプ収納室３４，３５とカメラ収納室３３とは２枚の遮光板３６，３７によって仕切られ、遮光板３６，３７の後側に基板１４が横設されている。実施例１と同様に、基板１４はハウジング３２の内部を前後に分割し、基板１４後側の放熱室１５に左右のランプ８の冷却フィン２２が収められている。そして、カメラ９、ＬＥＤ光源１８、アクチュエータ２１が灯具制御装置２４に電気接続され、配光制御部２８が一台のカメラ９の撮像データに従って２台のアクチュエータ２１を個別に制御し、左右のランプ８の配光を変化させるように構成されている。
図６に示すように、ハウジング３２の背面にはバックミラー３９が取り付けられている。また、図７に示すように、ハウジング３２の下面には、車室２内を照明する室内灯４０が装備されている。したがって、実施例２の車両用灯具３１によれば、ハウジング３２の内側にランプ８とカメラ９を装備し、ハウジング３２の外側にバックミラー３９と室内灯４０を装備し、車室内の各種装備品を一体に統合して、単一の配光可変灯具ユニットをコンパクトな形態で構成することができる。その他の作用効果は、実施例１と同様である。
なお、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、例えば、ハウジングを車室後部に設置し、車両後方を照明するリアコンビネーションランプとして、またはその補助灯具として機能させたり、あるいは、ハウジングにＥＴＣ車載器、カーナビ・モニター、オーディオスピーカ等を装備したりするなど、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の形状や構成を適宜に変更して実施することも可能である。
１ 車両用灯具（実施例１）
６ ハウジング
８ ランプ
９ カメラ
１１ ランプ収納室
１２ カメラ収納室
１３ 遮光板
２１ アクチュエータ
２８ 配光制御部
３１ 車両用灯具（実施例２）
３２ ハウジング
３９ バックミラー
４０ 室内灯

Claims (5)

  1. 車室内に設置されるハウジングに、車両周辺に照明光を出射するランプと、車両周辺を撮像するカメラと、カメラの撮像データに従ってランプの配光を変化させる配光制御機構とを設けたことを特徴とする車両用灯具。
  2. 前記ハウジングの内側に、ランプとカメラを隣接する状態で別々に収納する収納室を形成した請求項１記載の車両用灯具。
  3. 前記ハウジングの内側に、ランプをカメラよりも車幅方向の外側に配置した請求項１または２記載の車両用灯具。
  4. 前記ハウジングの内側に、ランプ収納室とカメラ収納室とを仕切る遮光板を設けた請求項２または３記載の車両用灯具。
  5. 前記ハウジングに、車室内を照明する室内灯を装備した請求項１〜４の何れか一項に記載の車両用灯具。
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