JP2022022725A - 路面描画用灯具ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】歩行者が路面描画パターンを気づきやすくなる路面描画用灯具ユニットを提供する。【解決手段】路面描画用灯具ユニット１０は、路面描画のために所定の高さよりも下方に光を照射する路面描画配光形成部２２と、路面描画配光形成部２２による光の照射と同期して、所定の高さよりも上方に光を照射する歩行者用配光形成部２４と、を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、路面描画用灯具ユニットに関する。

従来、自車両の運転者に車両の進行方向を提示したり、歩行者等に自車両の存在を認識させるために、路面上に所望の形状のパターンを描画可能な路面描画用灯具ユニットが知られている（例えば特許文献１参照）。

特開２００４－９８２９号公報

ところで、近年の携帯情報端末の普及に伴い、携帯情報端末を見ながら歩く歩行者が増加している。このような歩行者は、路面上の描画パターンに気づきにくい傾向がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、歩行者が路面描画パターンを気づきやすくなる路面描画用灯具ユニットを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の路面描画用灯具ユニットは、路面描画のために所定の高さよりも下方に光を照射する路面描画配光形成部と、路面描画配光形成部による光の照射と同期して、所定の高さよりも上方に光を照射する歩行者用配光形成部と、を備える。

歩行者用配光形成部は、鉛直方向における０°～８．５°且つ水平方向の１０°～９０°の範囲を含むように光を照射するように形成されてもよい。

歩行者の位置を検知する歩行者検知部をさらに備えてもよい。歩行者用配光形成部は、歩行者の位置に応じて水平方向の照射範囲を変化させてもよい。

路面描画配光形成部および歩行者用配光形成部は、共通の光源およびレンズを用いてもよい。

本発明によれば、歩行者が路面描画パターンを気づきやすくなる路面描画用灯具ユニットを提供できる。

本発明の実施形態に係る路面描画用灯具ユニットの概略構造を示す鉛直断面図である。 図１に示す路面描画用灯具ユニットの動作を説明するための図である。 携帯情報端末を見ながら歩いている歩行者に対して、歩行者用配光を照射している様子を示す図である。 路面描画用灯具ユニットによって形成される配光パターンを説明するための図である。 本発明の別の実施形態に係る路面描画用灯具ユニットの概略構造を示す鉛直断面図である。 本発明のさらに別の実施形態に係る路面描画用灯具ユニットの概略構造を示す鉛直断面図である。 図６に示す路面描画用灯具ユニットの動作を説明するための図である。 図８（ａ）～（ｃ）は、歩行者直射用の配光パターンの変化を説明するための図である。 車両と歩行者が衝突するまでの時間と拡散端角度との関係の一例を示す図である。 図１０（ａ）～（ｃ）は、車両が曲がり終えた後の路面描画用灯具ユニットの動作を説明するための図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態に係る路面描画用灯具ユニットについて詳細に説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

図１は、本発明の実施形態に係る路面描画用灯具ユニットの概略構造を示す鉛直断面図である。路面描画用灯具ユニット１０は、車両前方の左右に配置される一対の車両用前照灯装置１００の一部を構成している。路面描画用灯具ユニット１０は、車両前方側に開口部を有するランプボディ１０２と、ランプボディ１０２の開口部を覆うように取り付けられた透光カバー１０４とにより形成される灯室１０６内に配置される。透光カバー１０４は、透光性を有する樹脂やガラス等で形成される。灯室１０６内には、ハイビーム用灯具ユニット、ロービーム用灯具ユニットなどの車両用前照灯装置１００を構成する他の灯具ユニットも配置される（他の灯具ユニットについては図示せず）。

路面描画用灯具ユニット１０は、光源１２と、該光源１２から出射された光を灯具前方に投影する投影レンズ１４とを備える。光源１２は、ＬＥＤや半導体レーザなどであってよい。投影レンズ１４は、その後方焦点が光源１２の発光面上に位置するように配置される。

本実施形態において、投影レンズ１４は、曲率の異なる二種類のレンズから構成されている。投影レンズ１４の下方部分は路面描画配光レンズ１４ａとされ、投影レンズ１４の上方部分は歩行者用配光レンズ１４ｂとされている。路面描画配光レンズ１４ａと歩行者用配光レンズ１４ｂは、一体のレンズとして形成されている。

路面描画配光レンズ１４ａは、前方側表面及び後方側表面が自由曲面形状を有する自由曲面レンズであり、光源１２からの光を受けて路面上に所定の形状のパターンを投影する。このような所定の形状のパターンを投影可能な自由曲面レンズは公知であるので、本明細書ではその詳細な構造については説明を省略する。

本実施形態において、光源１２および路面描画配光レンズ１４ａは、路面描画のために所定の高さよりも下方に光を照射する路面描画配光形成部２２を構成している。図１には、所定の高さよりも下方に放射される配光Ｌ１を実線で図示している。

歩行者用配光レンズ１４ｂは、光源１２からの光を受けて歩行者に直射するために、路面描画配光レンズ１４ａとは異なる曲率を有する自由曲面レンズとして形成されている。

本実施形態において、光源１２および歩行者用配光レンズ１４ｂは、路面描画配光形成部２２による光の照射と同期して、所定の高さよりも上方に光を照射する歩行者用配光形成部２４を構成している。図１には、所定の高さよりも上方に放射される配光Ｌ２を破線で図示している。

本実施形態において、光源１２からの光の出射強度調節等は、制御部２０により制御される。制御部２０は、ハードウェア構成としてはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア構成としてはコンピュータプログラム等によって実現される。なお、制御部２０は、図１では灯室１０６外に設けられているが、灯室１０６内に設けられてもよい。

図２は、図１に示す路面描画用灯具ユニット１０の動作を説明するための図である。図２は、車両前方の左右に路面描画用灯具ユニット１０が配置された車両２００が、交差点を右折する様子を示している。図２において、車両２００の右前方に配置された路面描画用灯具ユニット１０は、曲がる方向を示すパターン２０２を路面に描画している。これにより、横断歩道を渡ろうとしている歩行者２０４に対して車両２００が右折しようとしていることを早期に知らせることができる。

図３は、携帯情報端末２０６を見ながら歩いている歩行者２０４に対して、歩行者用配光Ｌ１を照射している様子を示す。歩行者が携帯情報端末２０６を見ながら歩いている場合、路面に描画されたパターン２０２に気づきにくい傾向がある。そこで、本実施形態に係る路面描画用灯具ユニット１０では、路面描画配光形成部２２によって路面描画配光Ｌ２を照射するのと同期して、歩行者用配光形成部２４によって歩行者用配光Ｌ１を照射している。これにより、携帯情報端末２０６を見ながら歩いている歩行者に対して、路面に描画されたパターン２０２を気づきやすくさせることができる。

図４は、路面描画用灯具ユニット１０によって形成される配光パターンを説明するための図である。図４は、車両２００が右折する際に、右側の路面描画用灯具ユニット１０によって灯具前方の所定位置（例えば２５ｍ前方）に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成された配光パターンを示している。

図４に示すように、仮想鉛直スクリーン上における水平線Ｈよりも下側且つ垂直線Ｖよりも右側の領域には、路面描画配光形成部２２により形成される路面描画用の配光パターン２０２が形成されている。また、仮想鉛直スクリーン上における水平線Ｈよりも上側且つ垂直線Ｖよりも右側の領域には、歩行者用配光形成部２４により形成される歩行者直射用の配光パターン２０３が形成されている。歩行者直射用の配光パターン２０３の範囲は、例えば、仮想鉛直スクリーン上における鉛直方向０°～８．５°且つ水平方向１０°～９０°の範囲を含んでよい。なお、水平方向１０°より内側に照射しても問題はない。垂直線Ｖから１０°の範囲は、ロービームのオーバーヘッドサイン光が通常存在するため、ここでは、水平方向１０°よりも外側に配光パターン２０３を形成している。図４では、車両の右側に配置される路面描画用灯具ユニット１０により形成される配光パターンを示したが、車両の左側に配置される路面描画用灯具ユニット１０であれば、図４と左右対称の配光パターンとなることを理解されたい。

図５は、本発明の別の実施形態に係る路面描画用灯具ユニット５０の概略構造を示す鉛直断面図である。図５に示す路面描画用灯具ユニット５０は、歩行者用配光形成部２４の構成が図１に示す路面描画用灯具ユニット１０と異なる。本実施形態の路面描画用灯具ユニット５０は、光源１２と、投影レンズ１４と、光源１２の下方に配置されたリフレクタ５２とを備える。本実施形態では、光源１２、リフレクタ５２および投影レンズ１４が、路面描画配光形成部２２による光の照射と同期して、所定の高さよりも上方に光を照射する歩行者用配光形成部２４を構成している。図５に示すように、光源１２からの光は、リフレクタ５２で反射して投影レンズ１４に入射し、投影レンズ１４によって所定の高さよりも上方に放射される（配光Ｌ２）。路面描画配光形成部２２は、光源１２および投影レンズ１４から構成され、路面描画のために所定の高さよりも下方に光を照射する（配光Ｌ１）。本実施形態では、路面描画配光形成部２２および歩行者用配光形成部２４は、共通の光源１２および投影レンズ１４を用いている。このように、光源および投影レンズを共通とすることにより、灯具ユニットの構成が簡素化され、低コスト化を図ることができる。

図６は、本発明のさらに別の実施形態に係る路面描画用灯具ユニット６０の概略構造を示す鉛直断面図である。図６に示す路面描画用灯具ユニット６０は、路面描画配光形成部２２および歩行者用配光形成部２４の構成が図１に示す路面描画用灯具ユニット１０と異なる。

本実施形態に係る路面描画用灯具ユニット６０は、光源１２と、投影レンズ１４と、画素型プロジェクタ６２とを備える。画素型プロジェクタ６２は、光源１２から照射された光の反射方向を制御可能な複数のマイクロミラーがアレイ状に配列されてなるＭＥＭＳ(Micro Electro Mechanical Systems)ミラーアレイであってよい。ＭＥＭＳミラーアレイは公知であるので、本明細書ではその詳細な構造については説明を省略する。

画素型プロジェクタ６２の各マイクロミラーは、その傾斜角度を変えることにより、光源１２からの光を反射する方向を制御可能である。一部のマイクロミラーによって光源１２からの光を下方に反射することにより、路面描画のための配光を照射することができる（配光Ｌ１）。また、別の一部のマイクロミラーによって光源１２からの光を上方に反射することにより、路面描画用の配光の照射と同期して、歩行者を直射するための配光を照射することができる（配光Ｌ２）。

本実施形態では、光源１２、投影レンズ１４および画素型プロジェクタ６２は、路面描画配光形成部２２および歩行者用配光形成部２４の両方を構成している。光源１２、投影レンズ１４および画素型プロジェクタ６２を共通とすることにより、灯具ユニットの構成が簡素化され、低コスト化を図ることができる。

本実施形態において、光源１２からの光の出射強度調節、画素型プロジェクタ６２による光の反射は、制御部２０により制御される。制御部２０は、図６では灯室１０６外に設けられているが、灯室１０６内に設けられてもよい。

本実施形態において、路面描画用灯具ユニット１０は、車両の周囲を撮像するよう配置される撮像装置１７と、撮像装置１７で撮像された画像データを取得し、画像処理を施す画像処理装置１９とを備える。画像処理装置１９は、画像データ中に含まれる歩行者を特定し、その位置を検知する。撮像装置１７および画像処理装置１９は、歩行者の位置を検知する歩行者検知部を構成している。歩行者を特定する技術や位置を検知する技術は公知であるため、ここでは詳細な説明を省略する。検知された歩行者の位置情報は制御部２０に送られる。この歩行者の位置情報は、制御部２０による光源１２および画素型プロジェクタ６２の制御に利用される。例えば、制御部２０は、歩行者の位置に応じて水平方向の照射範囲を変化させることができる。この照射範囲の可変制御について以下に説明する。

図７は、図６に示す路面描画用灯具ユニット６０の動作を説明するための図である。図７は、車両前方の左右に路面描画用灯具ユニット１０が配置された車両２００が、交差点を右折する様子を示している。図７には、車両２００と歩行者２０４が衝突する３秒前、２秒前、１秒前の両者の位置が示されている。

図８（ａ）～（ｃ）は、歩行者直射用の配光パターン２０３の変化を説明するための図である。図８（ａ）は、車両２００と歩行者２０４が衝突する３秒前の歩行者直射用の配光パターン２０３を示す。図８（ｂ）は、車両２００と歩行者２０４が衝突する２秒前の歩行者直射用の配光パターン２０３を示す。図８（ｃ）は、車両２００と歩行者２０４が衝突する１秒前の歩行者直射用の配光パターン２０３を示す。図８（ａ）～（ｃ）から分かるように、制御部２０は、車両２００と歩行者２０４の距離が近づくにつれ、配光パターン２０３の範囲が狭くなるように画素型プロジェクタ６２を制御している。図８に示すように、配光パターン２０３の水平方向の端部を拡散端角度θとする。図８（ａ）～（ｃ）に示すように、制御部２０は、車両２００と歩行者２０４の距離が近づくにつれ、拡散端角度θが小さくなるように画素型プロジェクタ６２を制御する。図９は、車両２００と歩行者２０４が衝突するまでの時間と拡散端角度θとの関係の一例を示す。このように歩行者直射用の配光パターン２０３の範囲を変化させることにより、衝突する可能性のある歩行者に対して効果的に光を照射することができるとともに、衝突する可能性が低い歩行者に対してグレアを与える事態を回避できる。

図１０（ａ）～（ｃ）は、車両２００が曲がり終えた後の路面描画用灯具ユニット１０の動作を説明するための図である。車両２００が曲がる過程で、図３（ｃ）に示すように車両２００の進行方向と路面描画パターン２０３とが一致せず、歩行者や他の車両の運転者に誤解を与えるおそれがある。そこで、本実施形態では、自車の進行方向と路面描画パターンが示す進行方向とが不一致となるタイミングで、路面描画パターン２０３を消灯する（図３（ｃ）参照）。自車の進行方向については、ステアリングの操舵角や、撮像装置１７により撮像された情報に基づいて取得してよい。なお、この路面描画パターン２０３の消灯制御については、ターンシグナルランプの消灯制御とは別の制御であってよい。

以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。これらの実施形態は例示であり、各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

例えば、上述の実施形態では、画素型プロジェクタとして複数のマイクロミラーを備えるＭＥＭＳミラーアレイを例示したが、画素型プロジェクタはＭＥＭＳミラーアレイに限定されず、例えば複数の可動リボンを備える回折型ＭＥＭＳアレイであってもよい。

１０，５０，６０ 路面描画用灯具ユニット、 １２ 光源、 １４ 投影レンズ、 １７ 撮像装置、 １９ 画像処理装置、 ２０ 制御部、 ２２ 路面描画配光形成部、 ２４ 歩行者用配光形成、 ５２ リフレクタ、 ６２ 画素型プロジェクタ、 １００ 車両用前照灯装置、 １０２ ランプボディ、 １０４ 透光カバー、 １０６ 灯室、 ２００車両。

Claims (4)

1. 路面描画のために所定の高さよりも下方に光を照射する路面描画配光形成部と、
   前記路面描画配光形成部による光の照射と同期して、前記所定の高さよりも上方に光を照射する歩行者用配光形成部と、
   を備えることを特徴とする路面描画用灯具ユニット。
2. 前記歩行者用配光形成部は、鉛直方向における０°～８．５°且つ水平方向の１０°～９０°の範囲を含むように光を照射するように形成されることを特徴とする請求項１に記載の路面描画用灯具ユニット。
3. 歩行者の位置を検知する歩行者検知部をさらに備え、
   前記歩行者用配光形成部は、歩行者の位置に応じて水平方向の照射範囲を変化させることを特徴とする請求項１に記載の路面描画用灯具ユニット。
4. 前記路面描画配光形成部および歩行者用配光形成部は、共通の光源およびレンズを用いることを特徴とする請求項１に記載の路面描画用灯具ユニット。

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