JP2020111284A - 車両用前照灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】霧等による視界不良のときでも運転者が自車の走行レーンを正確に把握できる車両用前照灯装置を得る。【解決手段】レーザー光源２０と、レーザー光源２０から出射されたレーザー光を反射する反射手段２２と、車両１２の周辺状況を検出する検出手段と、検出手段により視界不良と判断されたときに、予め入手した道路上の車線位置情報に基づいて、その道路上の車線位置に車線ＣＬ、ＳＬを描画するように、レーザー光源２０及び反射手段２２を制御する制御手段と、を備えた車両用前照灯装置１０とする。【選択図】図３

Description

本発明は、車両用前照灯装置に関する。

カメラの撮像範囲内を照射するライトの光軸を含んだ周辺環境を、そのカメラで撮影し、その周辺環境を含む画像を処理することで霧を検出したときには、フォグライトを点灯させるようにした夜間画像による霧検出装置は、従来に提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−２２７８７６号公報

しかしながら、単にフォグライトを点灯させただけでは、霧の発生状態によっては、センターラインや車道外側線等を基準とした自車の走行レーンを把握しづらい場合がある。

そこで、本発明は、霧等による視界不良のときでも運転者が自車の走行レーンを正確に把握できる車両用前照灯装置を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車両用前照灯装置は、レーザー光源と、前記レーザー光源から出射されたレーザー光を反射する反射手段と、車両の周辺状況を検出する検出手段と、前記検出手段により視界不良と判断されたときに、予め入手した道路上の車線位置情報に基づいて前記道路上の車線位置に車線を描画するように、前記レーザー光源及び前記反射手段を制御する制御手段と、を備えている。

請求項１に記載の発明によれば、検出手段により視界不良と判断されたときには、予め入手した道路上の車線位置情報に基づいて、制御手段が、レーザー光源及び反射手段を制御し、その道路上の車線位置に車線を描画する。したがって、例えば霧等による視界不良が発生しても、運転者が自車の走行レーンを正確に把握可能となる。

以上のように、本発明によれば、霧等による視界不良のときでも運転者は自車の走行レーンを正確に把握することができる。

本実施形態に係る車両用前照灯装置を備えた車両を示す正面図である。 本実施形態に係る車両用前照灯装置の構成を示す斜視図である。 本実施形態に係る車両用前照灯装置の作用を示す説明図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車両上方向、矢印ＦＲを車両前方向、矢印ＲＨを車両右方向とする。したがって、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車両上下方向の上下、車両前後方向の前後、車両左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。

図１に示されるように、車両１２には、車両１２の前方側の視界を確保するための左右一対のヘッドランプユニット１４が備えられている。すなわち、車両１２の右側前端部には、ヘッドランプユニット１４Ｒが配置され、車両１２の左側前端部には、ヘッドランプユニット１４Ｌが配置されている。そして、ヘッドランプユニット１４Ｒ、１４Ｌは、車幅方向において左右対称に構成されている。

したがって、以下においては、右側のヘッドランプユニット１４Ｒについて説明し、左側のヘッドランプユニット１４Ｌについての説明は省略する。右側のヘッドランプユニット１４Ｒは、車幅方向外側に配置されたロービームユニット１６と、車幅方向内側に配置されたハイビームユニット１８と、を含んで構成されている。なお、このハイビームユニット１８を含んで本実施形態に係る車両用前照灯装置１０が構成されている。

ロービームユニット１６は、車両１２の前方側の車道（路面）におけるロービーム配光エリア（図示省略）に可視光を照射するように構成されている。そして、ハイビームユニット１８は、ロービーム配光エリアよりも上方側で、かつ前方側のハイビーム配光エリア（図示省略）に可視光を照射する通常モードと、後述する車道外側線ＳＬ（図３参照）とセンターラインＣＬ（図３参照）とを描画する描画モードと、を取れるように構成されている。

図２に示されるように、ハイビームユニット１８は、レーザー光源２０と、レーザー光源２０から出射されたレーザー光を反射する反射手段としての二軸走査ミラー２２と、二軸走査ミラー２２で反射したレーザー光を透過させる蛍光体２４と、蛍光体２４を透過したレーザー光を透過させて車両前方側へ照射する投影レンズ２６と、を有している。なお、レーザー光源２０と二軸走査ミラー２２とでレーザースキャンユニット２８が構成されている。

レーザー光源２０は、赤色、緑色、青色の各半導体レーザー（ＬＤ：Laser Diode）で構成されており、直進性が高く、高輝度な光源とされている。なお、以下において、各色のレーザー光源２０を区別して説明する場合には、数字「２０」の後に英字「Ｒ」、「Ｇ」、「Ｂ」の何れかを付与して区別する。

二軸走査ミラー２２は、鉛直方向を軸方向として左右方向（水平方向）に回動可能に構成されるとともに、水平方向を軸方向として上下方向（鉛直方向）に回動可能に構成されている。そして、レーザー光源２０及び二軸走査ミラー２２とで構成されたレーザースキャンユニット２８は、制御手段としての制御装置４０（図１参照）に電気的に接続されている。

したがって、その制御装置４０の制御により、二軸走査ミラー２２が、例えば１秒間に２万回の高速で回動動作する（公知の所謂ラスタースキャンする）ことにより、投影レンズ２６から照射されるレーザー光が面状（後述する車道外側線ＳＬ及びセンターラインＣＬのような細長い面状も含む）の走査光となるようになっている。

蛍光体２４は、黄色の蛍光体とされており、図２において仮想線で示されるように、青色のレーザー光源２０Ｂから出射され、二軸走査ミラー２２で反射されて入射される青色のレーザー光の波長を変換して白色のレーザー光とするようになっている。つまり、蛍光体２４は、白色変換部材として機能する構成になっている。

投影レンズ２６は、車両前方側が半球状に突出し、車両後方側が平坦面とされたレンズとなっており、黄色の蛍光体２４によって青色から白色に変換されたレーザー光（走査光）を透過させ、車両前方側のハイビーム配光エリアへ白色の可視光を照射するようになっている。なお、投影レンズ２６の形状は、図示の形状に限定されるものではない。

また、制御装置４０によってレーザー光源２０Ｂの点灯及び消灯が所定のタイミングで制御されることにより、ハイビーム配光エリアには、遮光エリア（図示省略）が形成されるようになっている。遮光エリアとは、対向車や先行車等に眩しさを与えないようにするために、ハイビーム配光エリアの一部を遮光するエリアのことである。

また、蛍光体２４の一端部には、例えば赤色のレーザー光源２０Ｒ及び緑色のレーザー光源２０Ｇから出射され、二軸走査ミラー２２で反射されたレーザー光、即ち赤色と緑色とが組み合わされて黄色となったレーザー光（走査光）を透過させる透明なパネル２５が、一体的に連続して設けられている。

このパネル２５を透過し、更に投影レンズ２６を透過した黄色（有色）のレーザー光（走査光）により、図３に示されるように、車線としての車道外側線ＳＬとセンターラインＣＬとが、車両１２の走行に追従して描画されるようになっている。

このように、ハイビームユニット１８は、制御装置４０が各レーザー光源２０Ｒ、２０Ｇ、２０Ｂの点灯及び消灯と二軸走査ミラー２２の角度等を制御することにより、ハイビーム配光エリアへ白色の可視光を照射する通常モードと、車道外側線ＳＬとセンターラインＣＬとを有色（例えば黄色）の可視光によって描画する描画モードと、を同時又は選択的に取れるように構成されている。

また、制御装置４０は、車両１２に設けられたカメラ３２やレーダー３４等の車両１２の周辺状況を検出する検出手段３０（図１参照）と電気的に接続されている。したがって、その検出手段３０によって検出された情報に基づいて、制御装置４０がハイビームユニット１８のレーザースキャンユニット２８を制御することにより、自動的に遮光エリアを除くハイビーム配光エリアへ白色の可視光（走査光）が照射されるようになっている。

そして、その検出手段３０によって検出された情報（霧等により視界が不良であるという情報）に基づいて、制御装置４０がハイビームユニット１８のレーザースキャンユニット２８を制御することにより、自動的に車道外側線ＳＬ及びセンターラインＣＬへ有色（例えば黄色）の可視光が照射される（仮想車線が描画される）ようになっている。なお、制御装置４０は、カーナビゲーションシステムとも電気的に接続されている。

また、制御装置４０は、平時に走行した道路上の車線（車道外側線ＳＬ及びセンターラインＣＬ）をカメラ３２によって撮影して画像データとして取り込み（予め入手し）、カーナビゲーションシステム上の位置情報（走行地点）とリンクさせることで、描画すべき車線位置情報（車道外側線ＳＬ及びセンターラインＣＬの画像データ）を記憶するメモリー部３８（図１参照）を有している。

また、ロービームユニット１６もハイビームユニット１８と共に制御装置４０に電気的に接続されている。これにより、運転者のスイッチ操作だけではなく、制御装置４０の制御によってもロービームユニット１６における可視光源（図示省略）の点灯及び消灯が実行される構成になっている。

つまり、検出手段３０によって検出された情報に基づいて、車両１２の周辺が暗い（例えばトンネル内又は夜間である）と判断されたときには、制御装置４０がロービームユニット１６を制御することにより、自動的にロービーム配光エリアへ可視光が照射されるようになっている。

以上のような構成とされた本実施形態に係る車両用前照灯装置１０において、次にその作用について説明する。

車両１２の走行時には、検出手段３０としてのカメラ３２によって撮影した画像データを制御装置４０に取り込む。なお、取り込んだ画像データが所定の容量を越えたときには、古い画像データから順次消去される。そして、制御装置４０は、その取り込んだ画像データがホワイトアウトしているときには、車両１２の周辺が濃霧状態（運転者の視界が不良）であると判定する。

すると、制御装置４０は、メモリー部３８に記憶されている（予め入手した）、カーナビゲーションシステム上の位置情報（走行地点）とリンクした車線位置情報（車道外側線ＳＬ及びセンターラインＣＬの画像データ）を、そのメモリー部３８から呼び出し、その車線位置情報に基づく車線位置に仮想車線を描画する。

具体的には、制御装置４０が、ハイビームユニット１８のレーザースキャンユニット２８を構成するレーザー光源２０Ｒ及びレーザー光源２０Ｇの点灯及び消灯と二軸走査ミラー２２の回動動作とを制御する。

すると、図３に示されるように、レーザー光源２０Ｒ及びレーザー光源２０Ｇから出射され、二軸走査ミラー２２で反射された有色の（赤色と緑色とが組み合わされて黄色となった）レーザー光（走査光）が、パネル２５及び投影レンズ２６を透過することにより、車道外側線ＳＬ及びセンターラインＣＬとして、車両１２の走行に追従して描画される。

したがって、車両１２の周辺が濃霧状態であっても（運転者の視界が不良になっても）、運転者は、車両１２（自車）の走行レーンを正確に把握することができ（容易に認識することができ）、車両１２を安全に走行させることができる。しかも、本実施形態では、光源としてレーザー光源２０を使用しているため、光の直進性が高く、車道外側線ＳＬ及びセンターラインＣＬを明確に表示することができる。

なお、例えば道路交通情報センター等が、車両１２（自車）を含む他の各車両から、実際に走行している道路上の車線位置情報（車道外側線ＳＬ及びセンターラインＣＬの画像データ）を送信されることで、その車線位置情報を収集するようになっている場合には、車線位置情報（車道外側線ＳＬ及びセンターラインＣＬの画像データ）を記憶するメモリー部３８を制御装置４０に設けなくてもよい。

すなわち、その場合には、制御装置４０は、道路交通情報センター等で収集された車線位置情報（カーナビゲーションシステム上の位置情報とリンクした車道外側線ＳＬ及びセンターラインＣＬの画像データ）を呼び出すことにより、実際に走行したことのある道路か否かに関係なく、その車線位置情報に基づく車線位置に仮想車線を描画することが可能となる。

以上、本実施形態に係る車両用前照灯装置１０について図面を基に説明したが、本実施形態に係る車両用前照灯装置１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、車道外側線ＳＬ及びセンターラインＣＬを描画するレーザー光の色は、黄色に限定されるものではない。

また、視界不良の発生原因も、霧に限定されるものではない。更に、二軸走査ミラー２２は、鉛直方向及び水平方向を軸方向として回動される構成に限定されるものではなく、互いに直交する方向をそれぞれ軸方向として回動される構成になっていればよい。

１０ 車両用前照灯装置
１２ 車両
２０ レーザー光源
２２ 二軸走査ミラー（反射手段）
３０ 検出手段
４０ 制御装置（制御手段）
ＣＬ センターライン（車線）
ＳＬ 車道外側線（車線）

Claims (1)

1. レーザー光源と、
   前記レーザー光源から出射されたレーザー光を反射する反射手段と、
   車両の周辺状況を検出する検出手段と、
   前記検出手段により視界不良と判断されたときに、予め入手した道路上の車線位置情報に基づいて前記道路上の車線位置に車線を描画するように、前記レーザー光源及び前記反射手段を制御する制御手段と、
   を備えた車両用前照灯装置。