JP2017030735A - 光ビームを制御する方法、及び関連する照明・信号モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】マトリックスビームの生成と方向ビームの生成を管理し、一方から他方への切替を管理できる光ビームの制御方法を提供する。
【解決手段】総合光ビーム２８は自動車ヘッドランプから発せられ、ヘッドランプの照明手段から個々に生成される選択的に作動可能な複数のビームセグメント２ｇ、０、２ｄ、３ｇ、１ｇ、１ｄ、３ｄから形成される。セグメントの全てが作動され連続的に隣り合うように配置されると、セグメントが全体として総合光ビームを形成する。自動車の瞬間速度が第１速度閾値と比較され、瞬間速度が第１速度閾値よりも高い場合に形成すべき高光度の領域が決定される。
【選択図】図３

Description

本発明は、特に自動車のための照明や信号伝達の分野に関する。本発明は特に、自動車のヘッドランプから発せられ、少なくとも２つの照明手段からの中間ビームを合わせることで得られる総合光ビームを制御する方法に関する。本発明はまた、そのような制御方法の実施を可能とする発光モジュールにも関する。

自動車は、夜間や低照度の場合などに、車両前方の道路を照らすためのヘッドランプ、すなわちヘッドライトを備えている。ヘッドランプは通常、２つの照明モード、つまり第１のモードである「ハイビーム」モードと、第２のモードである「ロービーム」モードで使用される。「ハイビーム」モードでは、車両から遠く離れた前方の道路が明るく照らされる。「ロービーム」モードでは、道路の照明範囲が限定されるが、他の道路利用者の目をくらませることなく運転者に良好な視界をもたらす。この２つの照明モードは、互いに補完し合うものである。自動車の運転手は、不注意で他の道路利用者の目をくらませる可能性を考慮しながら、状況に応じて手動でモードを切り替える必要がある。実際のところ、手動での照明モードの切り替えは信頼性に欠け、場合によっては危険な状況を招くこともある。さらに、ロービームモードでは、自動車の運転手が望むような視界が得られないこともある。

このような状況を改善するため、適応型照明機能（特に「adaptive frontlighting system」、略称ＡＦＳで知られている）を有するヘッドランプが提案されている。そのような適応型照明機能においては、例えば車載用ビデオカメラからの画像を処理することで、ハイビームモード時のヘッドランプからの照明ビームによって目をくらませる可能性のある道路利用者を自動的に検出し、その照明ビームの外形を修正して、その検出された道路利用者の場所に影の領域を形成する。このような適応型照明機能の利点は、運転者の高い快適度、ロービームモード時のヘッドランプにおける良好な視界、モード切替の高い信頼性、目をくらませる可能性の大幅な低下、高い安全性、など多岐にわたる。

特許文献１においては、適応型照明機能を備えた自動車ヘッドランプ照明システムの一例が記載されている。このシステムは４つの第一光学部材を備えており、それぞれにおいて、３つの光源が３つの光ガイドと対応付けられ、また、４つの第二投影光学部材（この場合レンズである）が４つの第一光学部材と対応付けられている。各光源によって発せられる光は、対応する光ガイドを貫通し、長方形のガイドの出口端部から出ていく。第一光学部材と対応する第二光学部材のそのような配置によって、各光学ガイドの出口端部から発せられる光が第二光学部材によって投影され、車両の前方に１つの垂直な明るいセクションが形成される。形成されたこの複数の明るいセクションは、水平方向において互いに部分的に重なる。複数ある光源の作動は、互いに独立して選択的にオンにすることができるが、これによって望ましい照明が得られると共に、他の道路利用者の目をくらませないハイビーム型の補完的ビームが生成される。この様にして、該ビームは、作動・非作動状態にできる複数の明るいセクションに分割される。適応型照明ビームは、追加の遮蔽部品の機械的動作なしに、このように単に電子的に光源のオン制御をすることで作られ、特にマトリックスビームとして知られている。

さらに、指向性照明機能を備えた自動車もますます一般的になってきており、略称ＤＢＬ（dynamic bending light）で広く知られるこのような自動車は、車両が曲がるときに、道路とその側方を照らす。ヘッドランプは、おおむね垂直な回転軸を中心に回転するように載置され、よって、車両がコーナーを曲がるときに、ヘッドランプから出力される投影ビームは、車両の長手方向軸に沿ってではなく、コーナーの内側に向けられる。

欧州特許出願公開第２２８０２１５号明細書

本発明の目的は、マトリックスビームの生成と方向ビームの生成を管理し、一方から他方への切替を管理できる光ビームの制御方法を提供することにある。

このため、本発明の一態様は、総合光ビームを制御する方法である。この総合光ビームは、自動車ヘッドランプから発せられ、前記ヘッドランプの照明手段によって個々に生成されて選択的に作動可能な複数のビームセグメントから形成される。このセグメントの全てが作動され、連続的に隣り合うように配置されると、セグメントが全体として総合光ビームを形成する。本発明の方法によれば、前記自動車の瞬間速度が第１速度閾値と比較され、この瞬間速度が前記第１速度閾値よりも高い場合に、生成すべき高光度の領域が決定される。

特に、一実施形態においては、本発明による総合光ビームが、補完的ハイビームを形成してよい。この補完的ハイビームは、ビームセグメントの配置によってセグメントに分けられ、ロービームと対応付けられるが、例えばロービームと並置されたり、またはロービームに重ねられてハイビームを形成したりして補完的ハイビームを形成する。

ビームセグメントを連続的に並べて配置すると、２つの連続するセグメントが部分的に重なる可能性があることは理解されるであろう。よって、端部と端部をつなげてペアとして連続するようにビームセグメントを並置した配置が可能であるだけでなく、１つのセグメントが他のセグメントに部分的に重なるようにビームセグメントが並置される配置も可能である。

前記照明手段のうちでいずれの手段が、高光度の前記領域の照射に適したビームセグメントを生成しているかを特定し、前記のステップにおいて特定された照明手段の動き、またはさらに前記のステップにおいて特定された照明手段に隣接する照明手段の動きが制御されてよく、これによって高光度の前記領域を含む第１の特定総合光ビームが作り出される。前記照明手段は、これら特定された照明手段によって生成される複数のビームセグメントが少なくとも部分的に高光度の領域に重なるように動かされる。例えば、目標照明手段によって生成される目標ビームセグメントを、生成すべき高光度の領域として特定することも可能であり、結果的に、目標ビームセグメントの両側に配置される近接ビームセグメントを生成する２つの照明手段は、これらの近接ビームセグメントと目標ビームセグメントが重なるように制御されることが理解されるであろう。

本発明の、個々に実現してもよいし組み合わせてもよい様々な特徴によれば、
・前記照明手段の全てがオンのまま維持される。
・高光度の前記領域の両側での連続する照射の維持が確実となるように、前記ビームセグメントの全てが移動される。
・前記第１の特定総合光ビームの幅が、前記総合光ビームの幅よりも狭いことが確実となるようにされる。

様々な自動車速度レベルが考慮される一実施形態の特徴によれば、前記自動車の前記瞬間速度が、前記第１速度閾値よりも高い少なくとも１つの第２速度閾値と比較され、前記瞬間速度が前記第２速度閾値よりも高い場合、他のビームセグメントを重ね、前記総合光ビームを集中させることにより、高光度の前記領域の光度を増加させる。如何なる自動車速度であっても、第１または第２閾値を超える自動車速度であれば、前記自動車の前進方向が検出され、及び直進走行状況が検出されると、高光度の前記領域が、ビームセグメントを重ねることにより、前記第１の特定総合光ビームのほぼ中央に配置される。

本発明の特徴によれば、自動車周辺の道路状況において、前記総合光ビームによって他の自動車の第三者の目をくらませる可能性のある特定状況が検出される。この場合、前記総合ビームにおいて、前記他の自動車を含む第１目標領域が決定され、前記第１目標領域を照射する複数のビームセグメントを生成する、前記ヘッドランプのそれら照明手段が特定される。次に、前記のステップにおいて特定された照明手段の動きが制御されて、前記第１目標領域に対応する、それよりも低光度の領域が形成され、次いで高光度の前記領域が、低光度の前記領域の両側に配置された２つのサブ領域に分けられる。

本発明の他の特徴によれば、自動車周辺の道路状況において、自動車がコーナーに差し掛かった特定状況が検出される。この場合、前記コーナーの特徴に基づいて、前記総合ビームにおける第２目標領域が決定され、前記第２目標領域を照射する複数のビームセグメントを生成する、前記ヘッドランプのそれら照明手段が特定される。次いで、前記のステップにおいて特定された照明手段の動きが制御されて、前記第２目標領域に対応する高光度の第２領域が形成される。

上述の２つの場合においては、前記特定状況が終了したことが検出されると、前記照明手段は制御され、それぞれに、前記第１の特定総合光ビームを形成可能な位置を取る。

本発明の、個々に実現してもよいし上記のものと組み合わせてもよい一連の特徴によれば、
・前記照明手段は、複数の光源と、前記複数の光源の少なくとも１つとそれぞれ対応する光偏向手段とを備える。各光源は個々にオンになるように制御され、前記光偏向手段は個々に動くように制御される。
・前記総合光ビームは、マトリックス型のセグメントに分けられていない補完的ハイビームから成る。総合光ビームは、照明手段の異なるセットによってそれぞれ生成される中間ビームを合わせることで得られる。各セットの照明手段の動きは制御されて、高光度の領域を形成する。
・前記ビームセグメントは、互いに並置される垂直セクションから成る。前記照明手段の動きによって、前記セクションの少なくとも１つが移動し、前記総合光ビームの他のセクションに重なる。

本発明はさらに、上述のような制御方法を実施する発光モジュールにも関する。該発光モジュールは、特に少なくとも１つの光源と、可動的に載置した光偏向手段とを備える。
そのような発光モジュールに特有の様々な特徴によれば、
・光ビームを発する光学系を設ける。前記光偏向手段は、前記光源と前記光学系との間に配置される。
・前記光学系は、反射板と投影レンズから成る。
・前記光源は、複数の半導体光源を有する。
・前記光偏向手段は、２つの端位置の間で回転可能に載置されたマイクロ光電気機械システムから成り、前記マイクロ光電気機械システムは、前記２つの端位置の間であらかじめ設定された少なくとも１つの中間位置を取ることができる。
・前記マイクロ光電気機械システムは、前記端位置の一方から他方へ回転可能に載置され、角度回転は２°乃至７°である。
・各マイクロ光電気機械システムは、前記光源から発せられる光線を偏向させることができるミラーから成り、このミラーは前記モジュールが有する回転軸に載置される。
・前記マイクロ電気機械システムは、直線状に配置される。
・第一光学装置、特に集束レンズ、またはコリメーティングレンズが設けられ、前記第一光学装置は、前記光源と前記光偏向手段の間に配置される。

また本発明は、自動車照明システムにも関する。該システムは、上述のような少なくとも１つの発光モジュールと、自動車の瞬間速度を検出する手段と、受け取った検出情報を分析する手段と、計算手段とを少なくとも備える。計算手段は、前記瞬間速度と少なくとも１つの閾値とを比較し、前記自動車の速度に関する少なくとも１つの情報に基づいて、前記光偏向手段に対して動作命令指示を送る手段を少なくとも備える。

このような照明システムにおいては、上述のような少なくとも１つの発光モジュールが自動車の左ヘッドランプに配置され、上述のような少なくとも１つの発光モジュールが自動車の右ヘッドランプに配置されてよい。前記両モジュールは、両モジュールが生成する中間光ビームが合せられて総合光ビームを形成するように配置される。

前記照明装置はさらに、道路状況における他の自動車を検出する手段、及び／または自動車の前方に存在するコーナーを検出する手段を備えてもよい。

本発明の他の特徴や利点は、下記の説明と添付の図面により明らかにされる。

図１は、本発明による発光モジュールの側面から見た模式図であり、該モジュールはここでは、光源と、コリメーティングレンズと、光偏向手段と、反射板と、投影レンズとを備えている。 図２は、図１のモジュールの上面から見た模式図であり、光偏向手段とそれを構成するマイクロ電気機械システムの回転軸を見やすくするため、反射板を透過した形で示してある。 図３乃至図５は、本発明の動作を示した模式図であり、該動作において、自動車のヘッドランプから発せられる総合光ビームを修正するため、中間ビームが回転させられている。図３は、総合光ビームが自動車の速度のみに基づいて修正される実施形態を示しており、図４は、総合光ビームがさらにコーナーの状況の検出に基づいて修正される実施形態を示す。図５は、目をくらまされる可能性のある他の自動車の検出に基づいて、総合光ビームがさらに修正される実施形態を示す。 図３乃至図５は、本発明の動作を示した模式図であり、該動作において、自動車のヘッドランプから発せられる総合光ビームを修正するため、中間ビームが回転させられている。図３は、総合光ビームが自動車の速度のみに基づいて修正される実施形態を示しており、図４は、総合光ビームがさらにコーナーの状況の検出に基づいて修正される実施形態を示す。図５は、目をくらまされる可能性のある他の自動車の検出に基づいて、総合光ビームがさらに修正される実施形態を示す。 図３乃至図５は、本発明の動作を示した模式図であり、該動作において、自動車のヘッドランプから発せられる総合光ビームを修正するため、中間ビームが回転させられている。図３は、総合光ビームが自動車の速度のみに基づいて修正される実施形態を示しており、図４は、総合光ビームがさらにコーナーの状況の検出に基づいて修正される実施形態を示す。図５は、目をくらまされる可能性のある他の自動車の検出に基づいて、総合光ビームがさらに修正される実施形態を示す。

初めに、図１及び図２に示す第１実施形態による自動車照明用、及び／または信号伝達用発光モジュールを説明する。発光モジュール２は、第１の光偏向手段６に向けて光線を発することが可能な少なくとも１つの光源４と、光学系８とを備えている。よって、発光モジュール２が発する中間ビームは、この自動車の所定の近接するヘッドランプすなわちもう一つヘッドランプの他の発光モジュールから得られる中間ビームと合成することができ、これによって１つの合成光ビームが形成される。下記の説明においては、光学面という言葉は光軸を含む縦方向の面を意味する。なお、光学面は、図１が描かれている紙面に相当する。

後に説明するように、少なくとも１つの第１光偏向手段は、自動車の瞬間速度が第１閾値よりも高くなった時に、総合光ビームの一部が集められて高光度の領域を形成するように制御される。高光度の領域とは、それに近接する領域よりも明るく照らされる領域である。

各光源はここでは発光ダイオードなどの半導体光源から成り、それに関連する部品としては、プリント基板や、その電子部品を冷却するラジエーターがある。

図２に示されるように、モジュールは、同一のプリント基板１２に配置された３つの発光ダイオード１０を備えている。なお、本発明の範囲から逸脱することなく、部品の数や配置に関して、異なる他の構成を採用することもできる。特に、下記の本発明の好ましい実施形態の説明から分かるように、自動車照明システムは、３つのダイオードが３つのビームセグメントを生成する第１モジュールと、４つのダイオードが４つのビームセグメントを生成する第２モジュールとを備えてもよく、これら７つのセグメントは、並置、及び／または重ねられて、一つの総合光ビームを形成する。

第１光偏向手段６は、直線状に配置された複数のマイクロ電気機械システム（ＭＥＭＳ）から成り、各マイクロ電気機械システムは、１つの発光ダイオード（またはダイオードの個々にアドレス指定できる「発光チップ」）に対向して配置される。マイクロ電気機械システムは光源の前方で縦方向に延在し、光源からの光線の一部を反射する複数の可動ミラー１４から成る。

各ミラー１４は、モジュールの軸１６を中心に回転可能で、２つの端位置間で回転するように載置されている。２つの端位置は、軸の回転による機械的な当接によって得られる位置である。連続するミラーの位置によって、つまりこのミラーによって生成される光ビームセグメントがセンターから外れた位置にあるか、またはセンター位置にあるかによって、各ミラーの標準位置は、２つの端位置のうちの一つであるか、または２つの端位置の中央の位置であるかが定められる。光軸の中央に位置するダイオードと、対応する、これも同様に光軸の中央に位置するマイクロ電気機械システムに対しては、傾けられたミラーによって反射される光線がおおむね光学面の下流に配置される光学系に入射するように第１標準位置が調整される。次に２つの端位置が調整される。この調整は、第１標準位置の両側において、傾けられたミラーによって反射される光線が、中間光ビームを形成する明るいセクションに望ましい幅の半分に相当する距離だけ光学面から離間して光学系に入射するようになされるか、又は、２つの端位置の１つが標準位置に相当する状態で、他の端位置は、傾けられたミラーによって反射される光線が、総合光ビームの中央の方向において中間光ビームを形成する明るいセクションに望ましい幅に相当する距離だけ光学面から離間して光学系に入射するようになされる。

全てのミラーが標準位置にある場合、構成する複数のセクションが定間隔を置いて配置された状態で規則的な中間ビームが得られる。対照的に、光偏向手段のミラーの１つのみが回転された場合、中間ビームは規則的なものとはならず、２つの中間ビームが重なると、マトリックスビームの２つのセクションが重なり、高光度の領域が得られる。

回転角の範囲（約２°乃至７°の狭い範囲が好ましい）において、端位置のいずれかに位置するミラーによって反射される光は、光線の進路の下流に位置する投影装置に集光される。第１端位置では、光偏向手段は、光学系の第１領域に対して光線を偏向し、第２端位置では、光学系の第２領域に対して光線を偏向する。

さらに、特に有利なことには、本発明で使用される微小システムは、バイナリ形式ではない。つまり、選択される微小システムの型が、例えば静電制御、圧電制御、または磁気制御の型のいずれであっても、使用する電圧または電流制御命令ごとに、＋／−７°の角度範囲におけるいずれの回転角度も選択できる。つまり、２つの端位置だけには限定されない。

特に、後に説明するように、各微小システムに対して、これらが取ることのできる、あらかじめ決められた中間位置によって、あらかじめ決められた状態に対応したビームセグメントを形成することができる。

任意ではあるが、モジュールの出口に配置される光学系の他に、第１レンズを第１光偏向手段と光源の間に配置することができる。これによって効率が向上し、ビームの重なりを防ぐことができる。この第１レンズはコリメーティングレンズ、すなわち集束レンズ１８であってもよい。

光学系８は、モジュールの出口で、かつ、発光ダイオード１０によって発せられ、ミラー１４によって偏向される光線の進路上に配置される。図に示すように、光学系は反射板２０と投影レンズ２２を備えている。なお、本発明の範囲から逸脱することなく、他の光学系配置を採用することも可能である。

モジュールはさらに、光源とマイクロ電気機械システムを制御する手段を有し、該制御手段によって、各モジュールの各光源からの光のオンオフ制御と、その光度の修正ができる。また、該制御手段によって、自動車の走行状況に関する情報に基づき、これら情報の中から自動車の前進速度の検出に関する少なくとも１つの情報を受け取り、マイクロ電気機械システムの回転を制御することもできる。それらの情報は、本発明の制御方法に特化したセンサ、または自動車のデータ送信ネットワークから得られる。制御手段は、それらの検出手段から送信される各情報を分析する手段を備える。

制御手段は、走行状況に関する他の情報も受け取ってもよい。例えば、照射された道路状況において、目をくらまされる可能性のない他の自動車を検出する手段、または自動車の前方のコーナーを検出する手段、またはそれらの両方を設けることができる。そのような検出手段は、例えば自動車前方の道路状況に向けられたビデオカメラと関連する画像処理手段とから構成されてよい。それらによってひとつの検出情報が生成され、この検出情報は検出モジュールによって、マイクロ電気機械システムの回転を制御する手段に送られる。自動車前方のコーナーを検出する手段は、自動車の角速度センサや車載用衛星ナビゲーションシステムであってもよい。

上述のような発光モジュール２によって、本発明による方法、つまり自動車ヘッドランプから発せられ、少なくとも２つの照明手段から生成される中間ビームを合わせることで得られる総合光ビームを制御する方法が実施可能になる。

制御モジュールがハイビーム走行状況の自動検出に関する情報、または運転者の命令に関する情報を受け取ると、初めに光線がモジュール２のダイオード１０から発せられる。

光線は、光軸に対してほぼ平行になるようにマイクロ電気機械システムの可動ミラー１４に向けられる。このとき、ミラーは第１標準位置にあり、ハイビーム型の中間ビームが形成される。この中間ビームは、照明システムアセンブリにおけるダイオードの総数と対応するミラーの数に等しい数のセクションに分けられる。

検出手段によって制御モジュールに送られる情報に基づいて、その情報が、自動車の速度や、前もって生成されるビームによって照射される道路状況での他の自動車の存在に関するか、または、自動車前方のコーナーの存在に関するかに関わらず、制御モジュールは、生成すべき高光度領域と、場合によっては検出された自動車が存在する領域を特定し、どのダイオードとそれに関連するマイクロ電気機械システムを動かしてそれらの領域を適切に照らすかを決定する。

ミラーによって偏向された光線は、中間ビームの明るいセクション（この場合、垂直なセクション）を写像し、ミラーを数度回転させると、その明るいセクションが横方向に動く。上述したように、ミラーが取る少なくとも１つの中間位置によって、対応するビームセグメントの中間位置が生成される。ミラーの１つの中間位置は、ミラーが総合光ビームを形成する標準位置と１つの端位置の間に存在する。

次に、図３乃至図５を用いて、制御方法の様々な実施形態を説明する。各実施形態において、上述のような２つの発光モジュールがひとつのヘッドランプ内に連続して配置される自動車照明アセンブリの場合、総合光ビームは２つの補完的中間光ビームを合わせることで得られる。図の右側に示す総合光ビームは、図の左側に示す２つのモジュールの中間ビームを合わせることで得られる。

それらの図はそれぞれ一つの照明シーケンスを示す。各シーケンスは、連続して上から下に、明るいビームセグメント２３が直立する壁に当てられた状態で、各モジュールの制御手段によって受け取られる情報に基づいて総合光ビームが取る様々な状態を示している。図３は、中間ビームセグメントの様々な状態と、総合光ビームを形成するそれらの組み合わせを示しており、図４及び図５は総合光ビームのみを示してある。

これらの図はそれぞれ、本発明が規定するような速度情報が考慮された一実施形態を示す。

図３は、速度情報のみが考慮される場合を示している。１列目は、自動車の前進速度が第１の閾値よりも低い標準状態に相当する。第１モジュールは３つのダイオードを備える。これらをオンにすると、光偏向手段からの光が反射されることで、３つのセクション、２ｇ、０、２ｄから成る第１中間ビーム２４が例えば形成される。３つのセクション２ｇ、０、２ｄは、横方向に第１間隔ｄ１だけ離れている。第２モジュールは４つのダイオードを備える。これらをオンにすると、４つのセクション、３ｇ、１ｇ、１ｄ、３ｄから成る第２中間ビーム２６が形成される。４つのセクション３ｇ、１ｇ、１ｄ、３ｄは、横方向に第２間隔ｄ２だけ離れている。モジュールは、２つの中間ビームを合わせることで、ビームセグメント２３（この場合、セクションの形をとる）の連続から成る総合光ビーム２８が形成されるように、自動車の光軸に対して傾けられる。なお、第１中間ビームのセクションは、第２中間ビームのセクションの間に収まるように第２間隔ｄ２と等しい幅を有し、反対に、第２中間ビームのセクションは、第１中間ビームのセクションの間に収まるように第１間隔ｄ１と等しい幅を有する。図に示すように、全セクションは同一の寸法を有してもよいし、セクションの間の間隔は２つの中間ビームにおいて同一であってもよい。また、本発明によれば、セクションの幅は、セクションがビームの中央または端部に位置するかによって、互いに異なっていてもよい。中央のセクションは、側方のセクションよりも狭くともよい。セクションの位置によるセクションの他の非均一的な配置においては、サブビームのセクションの間の間隔が異なっていてもよく、また、セクションの回転角度がセクション毎に異なっていてもよい。

なお、ビームの端部のセクションが動かず、それらが単にオンオフ制御されることで制御されるようになっていてもよい。この場合、大きい回転角度でそれらを動かす必要がなくなる。そのような動きは、道路におけるそのセクションの位置のため不適切であり、実施するのは難しい。よって、システムは可動セクションと不動セクションとを組み合わせてもよい。しかしながら開示される実施形態においては、どの光源をもオフにすることなく、全てのセクションが、高光度の連続的ビームが得られるように移動可能であると都合がよい。

図３の列３（ｂ）乃至３（ｄ）は、総合光ビームの中央において高光度の領域３０が形成される様子を示している。ここで、自動車Ｖの前進速度は、順に、第１閾値Ｖ_１、第２速度閾値Ｖ_２、及び第３速度閾値Ｖ_３よりも高く、Ｖ_１＜Ｖ_２＜Ｖ_３である。自動車が速い速度で走行しているのであれば、例えばルート上に障害物が存在する可能性があり、運転者が走行状況に対する修正を予測しなければならない。よって、運転者が直線的に走行する自動車の良い前方視界を得ることを確実にするためには、ビームセグメントを移動させ、対応する照明手段を制御することによって、総合光ビームの中央の光度を上げることが好ましい。高光度の領域の集中は、速度が上がるにつれて高まる。

列３（ｂ）においては、第１の特定総合光ビーム３１が形成される。この場合、高光度の領域３０は、ビームセグメント１ｇと１ｄをそれぞれビームセグメント０の半分に重ねることによって得られる。中央ビームセグメント０に対応するＭＥＭＳを除いた全ての微小システムは回転させられ、中央のビームセグメント以外のビームセグメントは、１つのビームセグメントの半分の幅に相当する距離だけ中央に寄って移動する。

なお、第１の特定総合光ビーム３１は、総合光ビーム２８よりも幅が狭い。また一般的には、速度が増すにつれ、総合光ビームの幅も狭くなることは言うまでもない。これは、連続的な総合ビームを維持するために、外側のビームセグメント３ｇと３ｄが、他のビームセグメントと同様に、総合ビームの中央に向かって引き付けられるからである。このことは、次の事象より正しいといえる。すなわち、高い速度の場合、自動車の側方や近辺に障害物があっても、コースを変えなくともそれが通り過ぎるため、そのような障害物を見ることができなくても弊害は少ない。

列３（ｃ）においては、領域３０の光度が、ビームセグメントの重なりによってさらに増す。ビームセグメント１ｇ、１ｄ、０を重ねることで、非常に高い光度のバンド３２が形成される。バンド３２を形成するには、少なくとも３つのビームセグメントが重ねられる。この場合もまた、連続的な総合光ビームを維持するために全てのビームセグメントが中央に移動する。高光度の領域の幅、つまり、その光度が、列３ａに示す総合光ビームの各セグメントの光度よりも高い領域の幅は、ＶがＶ_２よりも大きいこの段階においては、ＶがＶ_２よりも小さいときの高光度領域の幅よりも広くなっている。

最後に、列３（ｄ）の場合は、領域３０の光度が最大まで上げられる。この場合も、非常に高い光度のバンド３２が形成される。このバンド３２は、この場合少なくとも４つのビームセグメントを重ねることで得られる。ＶがＶ_３よりも大きい場合にも、前段落で述べたことが当てはまる。なお、ここでは自動車の速度Ｖと比較する３つの速度閾値を用いて４つの異なるステップを示したが、この閾値の数はセクションセグメントの数に応じて変動する。

図４は、コーナーが検出され、高光度の第２領域３６を含む第２の特定総合光ビーム３４が形成される状態を示す。この領域３６は、高光度の第１領域３０とは異なる。自動車Ｖの速度は第１閾値Ｖ_１よりも高いため、その第２領域の光度は高い。また、第２領域は、自動車前方の道路状況における運転者の視界を最適化するため、コーナーの内側に向けられる。このため、第１中間ビーム２４と第２中間ビームは、上述のケースとは異なる照明手段の制御による動きを行う。具体的には、中央ビームセグメント０がコーナーの内側に移動し、総合光ビームにおける中央ビームセグメントに直接隣接する２つのビームセグメントのうちで、コーナーの内側に相当する側のビームセグメント、つまりここではセグメント１ｄ、は不動のままである。この高光度の第２領域を当てる目標領域は、コーナーの特徴に基づいて自動車の制御手段によって決定される。

コーナーが存在する状況が終わると、高速度直進状況の照明状態に迅速に戻ることができる。この時、高光度の領域３０は第１の特定総合光ビーム３１（列４（ｃ）参照）に類似したビームの中央に位置する。本発明によれば、光源を固定のモジュールに固定配置し、単に回動ミラーを傾けることで、一つの状況から他の状況への転換が行われる。つまり、高光度の領域を直進状況における総合ビームの中央に位置させるか、またはコーナーの内側に移動するかという転換が行われる。

図５は、他の自動車が検出され、第３の特定総合光ビーム３８が形成される状態を示す。第３の特定総合光ビーム３８においては、低光度の目標領域４０が形成され、目標領域４０に対して投影される光線は、目をくらませるようなものではない。このため、少なくとも１つの明るいセクションを横方向に移動させることで、第１中間ビーム２４と第２中間ビーム２６を修正し、目標領域４０の両側に高光度の領域３０ａと３０ｂを形成する。上述のように、自動車の速度が第１閾値Ｖ_１よりも高いため、外側のビームセグメントを中央に移動することでビームの幅が減少している。照明手段を制御することで、外側のビームセグメントを中央に移動させるとともに、低光度が望まれる目標領域から目標領域に相当するビームセグメントを除外することで、低光度の領域の両側においてビームセグメントが重ねられる。これにより、高光度の領域３０が、低光度の領域４０の両側で２つの領域（対称でなくともよい）に分けられる。

上述のように、ロービーム状況が終わると、高速度直進状況に迅速に戻ることができる。この時、高光度の領域３０は第１の特定総合光ビーム（列５（ｃ）参照）に類似したビームの中央に位置する。本発明によれば、光源を固定のモジュールに固定配置し、単に回動ミラーを傾けることで、一つの状況から他の状況への転換が行われる。つまり、高光度の領域を直進状況における総合ビームの中央に位置させるか、またはコーナーの内側に移動するかという転換が行われる。

本発明の変形例によれば、特に「ピクセル照明」の場合、速度を関数とするビームセグメントの動きが水平方向であってもよいし、垂直方向であってもよい。上述したように、それぞれのビーム部分の水平方向の動きは各セクションに個々に当てはまり、垂直方向の動きは全体としてモジュールに当てはまる。このようにするには、２つの垂直軸で制御されるマイクロ電気機械システムを使用することができる。そのような装置を使うことで、オフにする領域の光を横方向に押出し（この場合は地平線の近くの領域に適している）、また垂直方向（上下方向）に押し出すこともできる（この場合は、高い位置にある領域に適している）。

以上、本発明の目的がどのように達成されるかを説明した。特に、中間光ビームを制御してセグメントに分かれた補完的ハイビームを形成・修正する方法を説明した。この方法により、全体の光度を落とさず、かついずれの光源の明るさをも増加させずに、少なくとも１つのあらかじめ決められた速度閾値に対する自動車の瞬間速度によって、総合光ビームの一部を集中させ、高光度の領域、つまり、直接近接する領域よりも明るく照射される領域が形成される。

Claims (15)

1. 自動車ヘッドランプから発せられる総合光ビーム（２８）であって、前記ヘッドランプの照明手段（４、６）によって個々に生成される選択的に作動可能な複数のビームセグメント（２３）から形成される総合光ビーム（２８）を制御する方法において、
   前記セグメントの全てが作動され連続的に隣り合うように配置されると、前記セグメントが全体として総合光ビームを形成し、
   前記自動車の瞬間速度が第１速度閾値（Ｖ_１）と比較され、
   前記瞬間速度が前記第１速度閾値よりも高い場合に、生成すべき高光度の領域（３０）が決定される方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、
   前記照明手段（４、６）のうちでいずれの手段が、高光度の前記領域（３０）の照射に適したビームセグメント（２３）を生成しているかを特定し、
   前記のステップにおいて特定された前記照明手段の動き、及び／または前記のステップにおいて特定された前記照明手段に直接隣接する照明手段の動きが制御され、高光度の前記領域（３０）を含む第１の特定総合光ビーム（３１）が形成される方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の制御方法であって、
   前記照明手段（４、６）の全てがオンのまま維持される制御方法。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか１つに記載の制御方法であって、
   高光度の前記領域（３０）の両側での連続した照射を維持するように、前記ビームセグメント（２３）の全てが移動される制御方法。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の制御方法であって、
   前記自動車の前記瞬間速度が、前記第１速度閾値（Ｖ_１）よりも高い少なくとも１つの第２速度閾値（Ｖ_２）と比較され、
   前記瞬間速度が前記第２速度閾値（Ｖ_２）よりも高い場合、他のビームセグメントを重ね、前記総合光ビームを集中させることにより、高光度の前記領域（３０）の光度を増加させる制御方法。
6. 請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の制御方法であって、
   前記自動車の前進方向が検出され、
   直進走行状況が検出されると、高光度の前記領域（３０）が、ビームセグメントを重ねることにより、前記第１の特定総合光ビーム（３１）のほぼ中央に配置される制御方法。
7. 請求項６に記載の制御方法であって、
   前記自動車の周辺の道路状況において、前記総合光ビーム（２８）によって他の自動車の第三者の目がくらまされる可能性のある特定状況が検出され、前記他の自動車を含む前記総合ビームにおける目標領域が決定され、
   前記目標領域を照射するビームセグメントを生成する、前記ヘッドランプの照明手段（４、６）が特定され、
   前記のステップにおいて特定された前記照明手段の動きが制御されて、前記目標領域に対応する低光度の領域（４０）が形成され、次いで高光度の前記領域（３０）が、低光度の前記領域（４０）の両側に配置される２つのサブ領域（３０ａ、３０ｂ）に分けられる制御方法。
8. 請求項６または請求項７に記載の制御方法であって、
   前記自動車の周辺の道路状況において、前記自動車がコーナーに差し掛かった特定状況が検出され、前記コーナーの特徴に基づいた前記総合ビームにおける第２目標領域が決定され、
   前記第２目標領域を照射するビームセグメントを生成する、前記ヘッドランプの照明手段（４、６）が特定され、
   前記のステップにおいて特定された前記照明手段の動きが制御されて、前記第２目標領域に対応する高光度の第２領域（３６）が形成される制御方法。
9. 請求項７または請求項８に記載の制御方法であって、
   前記特定状況が終了したことが検出されると、前記照明手段（４、６）が制御されて、それぞれ前記第１の特定総合光ビーム（３１）を形成する位置を取ることを特徴とする制御方法。
10. 請求項１乃至請求項９のいずれか１つに記載の制御方法であって、
    前記照明手段が、複数の光源（４）と、前記複数の光源の少なくとも１つとそれぞれ対応する光偏向手段（６）とを備え、各光源が個々にオンになるように制御され、前記光偏向手段が個々に動くように制御されることを特徴とする制御手段。
11. 請求項１乃至請求項１０のいずれか１つに記載の方法であって、
    前記ビームセグメント（２３）が、互いに並置される垂直セクションから成り、前記照明手段（４、６）の動きによって、前記セクションの少なくとも１つが移動し、前記総合光ビームの他のセクションに重なる方法。
12. 請求項１乃至請求項１１のいずれか１つに記載の制御方法を実施する発光モジュールであって、
    光源（４）と可動的に載置した光偏向手段（６）とを備える発光モジュール。
13. 請求項１２に記載の発光モジュールであって、
    光ビームを発する光学系（８）をさらに備え、前記光偏向手段（６）が前記光源と前記光学系との間に配置されることを特徴とする発光モジュール。
14. 請求項１２または請求項１３に記載のモジュールであって、
    前記光偏向手段（６）が、２つの端位置の間で回転可能に載置されたマイクロ光電気機械システム（１４、１６）から成ることを特徴とするモジュール。
15. 自動車照明システムであって、
    請求項１２乃至請求項１４のいずれか１つに記載の少なくとも１つの発光モジュールと、
    自動車の瞬間速度を検出する手段と、
    受け取った検出情報を分析する手段と、
    前記瞬間速度と少なくとも１つのあらかじめ決められた閾値とを比較し、前記光偏向手段（６）に対して動作命令指示を送る手段を少なくとも有する計算手段と、を少なくとも備える自動車照明システム。