JP4055578B2 - Digital lighting device for vehicles - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、反射型デジタル光偏向装置を使用して所定の配光パターンで路面などを照明する車両用デジタル照明装置にかかるものである。特に、この発明は、所定の配光パターンの光度を減少またはおよび増加させることができる車両用デジタル照明装置に関するものである。
【０００２】
なお、この明細書において、「路面など」とは、路面およびその路面上の人（歩行者など）や物（先行車や対向車や道路標識や建物など）などを言う。
【０００３】
【従来の技術】
反射型デジタル光偏向装置を使用して所定の配光パターンで路面などを照明する車両用の照明装置は、従来からある（たとえば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１０４２８８号公報（段落番号「０００７」〜「００１８」）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、前記の従来の技術の改良にかかるものであり、その目的とするところは、所定の配光パターンの光度を減少またはおよび増加させることができることにより、光学エンジンの光源の耐久性を向上させることができ、また、交通安全上好ましい車両用デジタル照明装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１にかかる発明は、光源を有する光学エンジンと、多数個の極小ミラー素子がそれぞれ傾倒可能に配置されており、前記多数個の極小ミラー素子の傾倒角度を第１傾倒角度と第２傾倒角度とにデジタル的に切り替えて、前記光学エンジンからの光の反射方向をＯＮの第１反射方向とＯＦＦの第２反射方向とにデジタル的にスイッチングする反射型デジタル光偏向装置と、前記反射型デジタル光偏向装置からのＯＮの反射光であって所定の配光パターンの光を路面などに照射する光照射装置と、複数の配光パターンのデジタルデータと、前記所定の配光パターンの光度を減少またはおよび増加させる複数の調光用のデジタルデータとが記憶されている記憶装置と、車両の周囲環境を検知して検知信号として出力する周囲環境検知装置であって、車速を検知して車速信号を出力する車速センサーと、車両の周囲の情報を撮像して画像に基づく信号を出力する撮像装置、もしくは、ＧＰＳや地上局から出力された位置情報信号を受信するＧＰＳレシーバー、のうち少なくともいずれか一方と、を有する周囲環境検知装置と、前記周囲環境検知装置からの入力信号に基づいて車両の周囲環境を判断し、この判断に基づいて前記記憶装置に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンのデジタルデータを選択し、この選択された車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンのデジタルデータに基づいて前記多数個の極小ミラー素子の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御し、また、前記周囲環境検知装置からの入力信号に基づいて車両の周囲環境を判断し、この判断に基づいて前記記憶装置に記憶されている複数の調光用のデジタルデータの中から所定の調光用のデジタルデータを選択し、この選択された所定の調光用のデジタルデータに基づいて前記多数個の極小ミラー素子の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する制御装置と、を備え、前記制御装置が、前記周囲環境検知装置からの入力信号であって、車速センサーの車速を検知して出力された車速信号と、ＧＰＳなどから出力された位置情報信号、もしくは、撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、のうち少なくともいずれか一方と、を有する入力信号に基づいて信号待ちであるか否かを判断して信号待ちである信号または信号待ちでない信号を出力する信号待ち判断部を有し、前記信号待ちである信号により、前記複数の調光用のデジタルデータの中から、信号待ち用デジタルデータを選択して、前記反射型デジタル光偏向装置に対して、信号待ち開始の時点から所定の減光時間の間において、所定の配光パターンの光度を所定値まで減少させ、また、信号待ち終了の時点から所定の増光時間の間において、光度を所定値から所定の配光パターンの光度まで増加させる制御を行う、ことを特徴とする。
【０００７】
この結果、請求項１にかかる発明は、光源の出力を増減することなく、調光用のデジタルデータに基づいて反射型デジタル光偏向装置を制御して所定の配光パターンの光度を減少またはおよび増加させることができるので、光源の耐久性が向上される。また、請求項１にかかる発明は、車両の周囲の状況や道路状況などに応じて所定の配光パターンの光度を増減させることができるので、車両の周囲の状況や道路状況などに応じた光度が得られることとなり、交通安全上好ましい。しかも、請求項１にかかる発明は、光源の出力を変えずに、信号待ちの間において、所定の配光パターンの光度を所定値まで減少させることができ、また、信号待ちが終了すると、所定の配光パターンの光度を元の状態に戻すことができるので、光源の耐久性を確実に向上させることができる。しかも、信号待ちの間において、対向車や歩行者に対してグレアを与えることがなく、交通安全上好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態の２例について添付図面を参照して説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１１】
図において、符号「Ｕ」は、ドライバー側から見た上側を示す。符号「Ｄ」は、ドライバー側から見た下側を示す。符号「Ｌ」は、ドライバー側から前方を見た場合の左側を示す。符号「Ｒ」は、ドライバー側から前方を見た場合の右側を示す。符号「ＨＬ−ＨＲ」は、スクリーン上の左右水平線を示す。符号「ＶＵ−ＶＤ」は、同じく、スクリーン上の上下垂直線を示す。
【００１２】
（実施の形態１の構成の説明）
「全体構成の説明」
図１〜図１３は、この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態１を示す。この車両用デジタル照明装置は、車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンおよび調光された配光パターンＰで路面などを照明するものであって、この例では、自動車用のヘッドランプである。
【００１３】
前記車両用デジタル照明装置は、図１に示すように、光学エンジン１と、反射型デジタル光偏向装置２と、光照射装置３と、記憶装置４と、周囲環境検知装置５と、制御装置６とを備えるものである。
【００１４】
「光学エンジンの説明」
前記光学エンジン１は、図２に示すように、光源としての放電灯１０（出力がたとえば３５Ｗ）と、前記放電灯１０からの光Ｌ１を反射させるリフレクタ１１と、前記リフレクタ１１からの反射光Ｌ２を平行光Ｌ３として出射させるコリメータレンズ（平行化レンズ）１２とを備える。
【００１５】
前記リフレクタ１１の内面には、アルミ蒸着や銀塗装などが施されていて反射面１３が設けられている。この反射面１３は、ＮＵＲＢＳの自由曲面（特開２００１−３５２１５号公報を参照）から形成されている反射面であって、反射光Ｌ２を前記コリメータレンズ１２の入射面１４に、図２（Ｂ）および（Ｃ）に示す配光分布で入射させるものである。図２（Ｂ）および（Ｃ）に示す配光分布は、中央における光度（照度）が高く、周囲における光度（照度）が低い配光分布をなすものであるから、車両用の照明の配光分布、すなわち、中央における光度（照度）が高く、周囲における光度（照度）が低い配光分布に一致するので、放電灯１０からの光Ｌ１を有効に利用することができる。
【００１６】
「反射型デジタル光偏向装置の説明」
前記反射型デジタル光偏向装置２（特開平８−２０１７０８号公報、特開平１１−２３１２３４号公報を参照）は、極小ミラー素子群デジタル駆動装置、または、反射型光学変調素子、または、空間光変調器、または、光情報処理素子、または、光スイッチなどと称されている。
【００１７】
前記反射型デジタル光偏向装置２は、図３〜図８に示すように、ＣＭＯＳ基板（ＳＲＡＭメモリ半導体）２０と、前記ＣＭＯＳ基板２０上に配置された導体２１と、前記導体２１上にトーションヒンジ２２を介して傾倒可能に配置されたヨーク２３と、前記ヨーク２３にポスト２４を介して支持された極小ミラー素子２５とから構成されている。すなわち、前記反射型デジタル光偏向装置２は、１個の半導体チップ上に機械的機能と、光学的機能と、電気的機能を集積したデバイスである。前記ＣＭＯＳ基板２０は、駆動部であって、アドレス用のトランジスターからなる。前記ヨーク２３は、可動部であって、ランディングチップ（スプリングチップ、バウンシングチップ）２７を有する。
【００１８】
前記反射型デジタル光偏向装置２は、多数個の前記極小ミラー素子２５がそれぞれ傾倒可能に配置されているものである。前記多数個の極小ミラー素子２５の個数は、たとえば、７２０×４８０＝３４５６００個、または、８００×６００＝４８００００個、または、１０２４×７６８＝７８６４３２個、または、１２８０×１０２４＝１３１０７２０個、または、任意の個数である。
【００１９】
前記反射型デジタル光偏向装置２は、前記多数個の極小ミラー素子２５の傾倒角度を第１傾倒角度と第２傾倒角度とにデジタル的に切り替えて、前記光学エンジン１のコリメータレンズ１２からの平行光Ｌ３の反射方向をＯＮの第１反射方向とＯＦＦの第２反射方向とにデジタル的にスイッチングするものである。前記反射型デジタル光偏向装置２は、いわゆる、光の高速スイッチング動作を行うデバイスである。以下、前記極小ミラー素子２５の姿勢状態について図６を参照して詳細に説明する。
【００２０】
すなわち、無通電時において、前記極小ミラー素子２５は、点線で示すフラットステイトと称される水平状態（ニュートラル状態）にある。通電時において、前記極小ミラー素子２５は、ＣＭＯＳ基板２０のアドレスメモリへの出力に応じて静電引力により、水平状態から、実線で示す状態（ＯＮの状態）に、または、一点鎖線で示す状態（ＯＦＦの状態）に、それぞれ傾倒するものである。
【００２１】
前記極小ミラー素子２５の実線で示すＯＮの状態は、水平状態に対して、第１傾倒角度＋θ（たとえば、＋１０°または＋１２°など）に傾倒した状態である。このＯＮの状態においては、前記光学エンジン１からの光Ｌ３を実線矢印に示すＯＮの第１反射方向に反射させる。この実線矢印で示されている反射光Ｌ４は、前記入射光Ｌ３に対して角度２θで前記光照射装置３側に反射して、路面などを照明する。
【００２２】
また、前記極小ミラー素子２５の一点鎖線で示すＯＦＦの状態は、水平状態に対して、第２傾倒角度−θ（たとえば、−１０°または−１２°など）に傾倒した状態である。このＯＦＦの状態においては、前記光学エンジン１からの光Ｌ３を一点鎖線矢印に示すＯＦＦの第２反射方向に反射させる。この一点鎖線矢印で示されている反射光Ｌ５は、前記入射光Ｌ３に対して角度６θで光アブソーバー２６側に反射して、無効化される。
【００２３】
さらに、水平状態にある極小ミラー素子２５は、前記光学エンジン１からの平行光Ｌ３を点線矢印に示す第３反射方向に反射させる。この点線矢印で示されている反射光Ｌ６は、前記入射光Ｌ３に対して角度４θで反射している。
【００２４】
前記反射型デジタル光偏向装置２は、前記制御装置６から出力される制御信号により、前記多数個の極小ミラー素子２５を１個ずつ、光の全白色、全黒色、中間の多数諧調（たとえば、８ビットの場合、２５６−２＝２５４階調）の灰色と、精細に制御することができる。以下、多数個の極小ミラー素子２５のＯＮ、ＯＦＦの制御について図７を参照して詳細に説明する。
【００２５】
すなわち、図７（Ａ）に示すように、多数個の極小ミラー素子２５を１個ずつをピクセルとして、多数個の極小ミラー素子２５のうち、ｘ方向のピクセル（極小ミラー素子２５）の位置を、０、１、２、３、４……ｍとし、ｙ方向のピクセル（極小ミラー素子２５）の位置を、０、１、２……ｎとする。（ｍ＋１）×（ｎ＋１）個、たとえば、７２０×４８０＝３４５６００個、または、８００×６００＝４８００００個、または、１０２４×７６８＝７８６４３２個、または、１２８０×１０２４＝１３１０７２０個、または、任意の個数が、極小ミラー素子２５の総数個である。また、前記制御装置６から出力される制御信号が「１」のときには、極小ミラー素子２５がＯＮの状態となり、前記制御装置６から出力される制御信号が「０」のときには、極小ミラー素子２５がＯＦＦの状態となるものとする。
【００２６】
前記（ｍ＋１）×（ｎ＋１）個の極小ミラー素子２５を、（０，０）→（１，０）→（２，０）→（３，０）→…→（ｍ，０）→（０，１）→（１，１）→（２，１）→（３，１）→…→（ｍ，１）→（０，２）→（１，２）→（２，２）→（３，２）→…→（ｍ，２）→…→（ｍ，ｎ）の順に走査しながら、前記制御装置６から出力される制御信号「１」または「０」により、１個ずつＯＮまたはＯＦＦに制御するものである。
【００２７】
前記制御装置６から出力される制御信号「１」または「０」は、２進数のビットデータである。たとえば、図７（Ｂ）に示すように、４ビットの場合においては、２4 ＝２×２×２×２＝１６となるので、光の全白色、全黒色、中間の１６−２＝１４階調の灰色と、精細に制御することができる。すなわち、４ビット（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４）においては、図８に示すように、（１、１、１、１）の光度１００％の全白色と、（０、０、０、０）の光度０％の全黒色と、（１、０、０、０）、（０、１、０、０）、（０、０、１、０）、（０、０、０、１）、（１、１、０、０）、（１、０、１、０）、（１、０、０、１）、（０、１、１、０）、（０、１、０、１）、（０、０、１、１）、（１、１、１、０）、（１、０、１、１）、（１、１、０、１）、（１、１、１、０）の１４階調の灰色と、精細に制御することができる。
【００２８】
なお、８ビットの場合においては、２8 ＝２×２×２×２×２×２×２×２＝２５６となるので、光の全白色、全黒色、中間の２５６−２＝２５４階調の灰色と、精細に制御することができる。
【００２９】
以上のように、前記反射型デジタル光偏向装置２は、一定時間のうち、階調に応じたパルス幅変調の手法を利用して、極小ミラー素子２５からの反射光をある時間ＯＮの白とし、残りの時間ＯＦＦの黒とする。すると、人間の視覚は、白の時間が積分されて階調（たとえば、８ビットの場合は、０〜２５５のグレースケール）として知覚することとなる。このために、前記反射型デジタル光偏向装置２は、単位時間当たりのＯＮの時間を制御することにより、配光パターンの光の濃淡（光度差、照度差）が実現される。
【００３０】
「光照射装置の説明」
前記光照射装置３は、図２に示すように、前記反射型デジタル光偏向装置２からのＯＮの光Ｌ４を発散させる発散レンズ３０と、前記発散レンズ３０からの出射光Ｌ７を照射光Ｌ８として路面などに照射する集光レンズ（投影レンズ）３１とから構成されている。
【００３１】
「記憶装置の説明」
前記記憶装置４は、たとえば、コンピュータに内蔵された内部記憶装置（ハードディスクなどの磁気ディスク、または、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの半導体記憶手段）、または、コンピュータに対して外付けの外部記憶装置（ＣＤ−ＲＯＭなどの光学系記憶媒体、記憶カードなどの半導体系記憶媒体）である。前記記憶装置４には、図９に示すように、複数の配光パターンのデジタルデータと、前記所定の配光パターンの光度を減少またはおよび増加させる複数の調光用のデジタルデータとがそれぞれ記憶されている。前記複数の調光用のデジタルデータとしては、たとえば、信号待ち用のデジタルデータ、昼間用のデジタルデータ、夜間用のデジタルデータ、高速道路用のデジタルデータ、一般道路用のデジタルデータ、郊外用のデジタルデータ、市街地用のデジタルデータなどなどがある。
【００３２】
前記記憶装置４に記憶されている前記複数の配光パターンのデジタルデータおよび複数の調光用のデジタルデータは、車両が走行する地域・国別にそれぞれ群単位でユニット化されている。これにより、配光パターンのデジタルデータおよび調光用のデジタルデータを地域・国別ごとに変えるだけで、車両用の照明装置全体を変えることなく、車両が走行する地域・国の道路状況に最適な配光パターンが得られることとなる。このために、各地域・国別ごとに、車両用の照明装置の光学設計や製造が不要となり、その分、製造コストが安価となる。
【００３３】
ここで、車両が走行する地域・国の道路状況に最適な配光パターンとは、たとえば、日本の道路状況は左側通行で狭い交差路や曲線路が多く、この日本の道路状況に最適な配光パターンを言い、また、アメリカの道路状況は右側通行で広大な直線路が多く、このアメリカの道路状況に最適な配光パターンを言う。また、配光パターンとしては、たとえば、すれ違い用配光パターン、走行用配光パターン、一般道路用配光パターン、高速道路用配光パターン、市街地用配光パターン、郊外用配光パターン、直線用配光パターン、カーブ用配光パターン、交差点用配光パターン、山道用配光パターン、ワインディングロード用配光パターン、雨用配光パターン、霧用配光パターン、雪用配光パターン、昼間用配光パターン、夜間用配光パターン、信号待ち用配光パターンなどなどがある。
【００３４】
前記の配光パターンのデジタルデータは、前記の種々の配光パターンを組み合わせたデジタルデータである。たとえば、「１．一般道路・直線・走行用配光データ」、「２．一般道路・直線・すれ違い用配光データ」、「３．市街地・直線・すれ違い用配光データ」、「４．高速道路・直線・すれ違い用配光データ」、「５．高速道路・カーブ・すれ違い用配光データ」、「６．高速道路・直線・走行用配光データ」、「７．高速道路・カーブ・走行用配光データ」、「８．一般道路・カーブ・走行用配光データ」、「９．一般道路・カーブ・すれ違い用配光データ」、「１０．一般道路・交差点用配光データ」、「１１．市街地・直線・走行用配光データ」、「１２．市街地・カーブ・すれ違い用配光データ」、「１３．市街地・カーブ・走行用配光データ」、「１４．市街地・交差点用配光データ」、「１５．昼間用配光データ」、「１６．夜間用配光データ」、「１７．信号待ち用配光データ」などなどである。
【００３５】
「配光パターンのデジタルデータの説明」
前記の配光データ、すなわち、配光パターンのデジタルデータおよび調光用のデジタルデータについて説明する。前記配光パターンのデジタルデータおよび調光用のデジタルデータは、車両の照明装置の配光設計においてコンピュータシミュレーション手法により作成され、複数の光度諧調が得られる２進数の複数ビットのデジタルデータである。なお、前記の配光データにより得られる配光パターンは、各規格を満足する配光パターンである。たとえば、図１２（Ａ）に示す昼間用配光パターン、図１２（Ｂ）に示す夜間用配光パターン、図１３（Ａ）に示す一般道路用配光パターン、図１３（Ｂ）に示す高速道路用配光パターンにおいて、格子模様の中央部のホットゾーンＨＺの光度（照度）は、最高高度（最高照度）であって、白色の周辺部の光度（照度）より高い。
【００３６】
車両用の照明装置、たとえば、ヘッドランプ、フォグランプ、ベントランプ（ベンディングランプ）、カーブランプ、サイドランプなどは、交通安全上、法規や規格などで定められた所定の配光パターンで路面などを照明することが必要かつ重要である。このために、車両用の照明装置においては、各ランプごとにまた各機能ごとに所定の配光パターンが確実に得られるように、コンピュータを使用したシミュレーション手法により、配光設計が行われている。
【００３７】
前記の配光設計は、所定の配光パターンを満足する理想の配光パターンに基づいて行われる。この理想の配光パターンは、実際に路面などを照明する配光パターンと一致するように、車両用の照明装置から１０ｍ前方のスクリーン上に照射されたパターンをコンピュータでデジタル的に作成されたものである。このコンピュータでデジタル的に作成された理想の配光パターンは、照度変化を色の分布により、人の目で見えるイメージで、たとえば、８ビット２５６階調のスケールで、デジタル的に表されている。
【００３８】
ここで、前記スクリーンの大きさを、図２に示すように、上下垂直線ＶＵ−ＶＤに対して左右両側にそれぞれ５１．２°とし、かつ、左右水平線ＨＬ−ＨＲに対して上下両側にそれぞれ３８．４°とする。一方、前記スクリーンの０．１°×０．１°を１画素とした場合、前記スクリーンは、１０２４×７６８＝７８６４３２画素となる。また、前記反射型デジタル光偏向装置２の極小ミラー素子２５の個数を、１０２４×７６８＝７８６４３２個とする。これにより、前記反射型デジタル光偏向装置２の極小ミラー素子２５の１個と、前記スクリーンの１画素とは、それぞれ対応することとなる。
【００３９】
この結果、１０２４×７６８＝７８６４３２個の極小ミラー素子を１個ずつコントロールすることにより、配光パターンの７８６４３２個の画素を１個ずつ精細にコントロールすることができる。また、前記反射型デジタル光偏向装置２は、７８６４３２個の極小ミラー素子を１個ずつ、光の全白、全黒、中間の多数諧調（たとえば、８ビットの場合、２５４階調）の灰と、精細にコントロールすることができる。
【００４０】
このように、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、理想の配光パターンのデジタルデータ、すなわち、７８６４３２個の画素の２５６階調のデジタルデータに基づいて、前記反射型デジタル光偏向装置２の７８６４３２個の極小ミラー素子を、１個ずつ２５６階調デジタルコントロールすることにより、理想の配光パターンをデジタル的に形成して照射し、路面などを照明することができる。すなわち、この発明にかかる車両用デジタル照明装置装置は、前記の理想の配光パターンのデジタルデータをそのまま使用して、理想の配光パターンをそのままデジタル的に形成して照射し、路面などを照明するものである。
【００４１】
「周囲環境検知装置の説明」
前記周囲環境検知装置５は、車両の周囲環境を検知して検知信号として出力するものである。前記周囲環境検知装置５は、図９に示すように、車速を検知して車速信号を出力する車速センサーと、車両の周囲の情報を撮像して画像に基づく信号（画像信号）を出力する撮像装置と、ＧＰＳや地上局（電子基準点など）から出力された位置情報信号を受信するＧＰＳレシーバー（たとえば、カーナビゲーション）と、車両の周囲の明るさを検知して照度信号を出力する照度センサーと、有料道路に入る際に交信信号を出力するＥＴＣと、その他の検知信号を出力するその他の検知装置とから構成されている。なお、その他の検知装置としては、たとえば、ハンドルの操舵角度およびまたは操舵速度を検知して操舵信号を出力する操舵センサー、雨を検知して雨信号を出力する雨滴センサー、ターンシグナルスイッチ（ウインカスイッチ）のＯＮ信号を検知してターン信号を出力するターンセンサー、ワイパースイッチのＯＮ信号を検知してワイパー信号を出力するワイパーセンサー、車両の周囲の対象物からの反射波を検知してレーダー信号を出力するレーダー、車両の周囲の湿度を検知して湿度信号を出力する湿度センサー、車両の周囲の温度を検知して温度信号を出力する温度センサー、ライトスイッチのＯＮ信号を検知してライト信号を出力するライトセンサー、車体の姿勢を検知して姿勢信号を出力する姿勢センサー、などなどがある。
【００４２】
前記車速センサーは、車両の速さに応じてパルスが変化する車速信号を前記制御装置６に出力するものである。前記撮像装置は、画像処理回路（図示せず）を有し、車両の周囲の情報を撮像して画像信号を前記画像処理回路に出力し、前記画像処理回路が画像信号を処理して対向車・先行車の有無、霧の有無、交差点の有無、信号待ちか否かの判断、昼間・夜間の判断、一般道路・高速道路の判断、市街地・郊外の判断によりＨＩレベルの信号またはＬＯレベルの信号をそれぞれ前記制御装置６に出力するものである。前記照度センサーは、車両の周囲の明るさがある値以上のときにＨＩレベルの信号を、ある値以下のときにＬＯレベルの信号をそれぞれ前記制御装置６に出力するものである。また、前記操舵センサーは、ハンドル操舵に連動して回転する回転体に複数のスリットを等間隔で設け、前記回転体のスリットを挟んでフォトインタラプトなどのセンサーを設けたものであって、センサーの出力からハンドル角度を電気信号に変換してハンドルの回転方向・位置を検出して検出信号を前記制御装置６に出力するものである。前記雨滴センサーは、雨が降っているときにＨＩレベルの信号を、雨が降っていないときにＬＯレベルの信号をそれぞれ前記制御装置６に出力するものである。前記ターンセンサーは、ターンシグナルスイッチがＯＮのときにＨＩレベルの信号を、ターンシグナルスイッチがＯＦＦのときにＬＯレベルの信号をそれぞれ前記制御装置６に出力するものである。前記ワイパーセンサーは、ワイパースイッチがＯＮのときにＨＩレベルの信号を、ワイパースイッチがＯＦＦのときにＬＯレベルの信号をそれぞれ前記制御装置６に出力するものである。
【００４３】
「制御装置の説明」
前記制御装置６は、図１に示すように、前記周囲環境検知装置５の検知信号などの外部信号を入力して処理信号として出力する外部信号入力装置６０と、前記外部信号入力装置６０の処理信号に基づいて車両の周囲環境を判断して判断信号として出力する周囲環境判断装置６１と、前記周囲環境判断装置６１の判断信号に基づいて前記記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータを選択するデータ選択装置６２と、前記データ選択装置６２により選択された車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータに基づいて前記多数個の極小ミラー素子２５の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する制御信号を前記反射型デジタル光偏向装置２に出力する制御信号出力装置６３と、を有するものである。
【００４４】
前記制御装置６は、車両に搭載されているコンピュータを使用する。前記コンピュータとしては、たとえば、カーナビゲーション、カーオーディオ、携帯電話などをコントロール（制御）するコンピュータを使用する。また、前記制御装置６は、車両に搭載されていないコンピュータ、たとえば、携帯型パソコンなどを使用する場合であっても良い。この場合においては、携帯型パソコンにユーザー好みのデジタルデータを記憶させておけば、車両が変わっても、変わった車両に携帯型パソコンを接続することにより、ユーザー好みの配光パターンがいつでも得られることとなる。前記制御装置６は、一般のオペレーティングシステム（ＯＳ）で制御されるものである。このように、前記制御装置６は、前記反射型デジタル光偏向装置２と別個の構成となる。
【００４５】
図１に示すように、前記制御装置６（コンピュータ）には、中央演算処理装置・ＣＰＵ６６が実装されている。前記中央演算処理装置・ＣＰＵ６６は、前記周囲環境判断装置６１と前記データ選択装置６２とから構成されている。また、前記中央演算処理装置・ＣＰＵ６６には、図示されていないが、制御プログラムが格納された主記憶装置とバッファ記憶装置とが実装されている。
【００４６】
前記制御装置６の外部信号入力装置６０としては、たとえば、インターフェイス回路である。また、前記制御装置６の制御信号出力装置６３としては、たとえば、ドライバー回路である。
【００４７】
「周環境判断装置の説明」
前記周囲環境判断装置６１は、図９に示すように、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号から対向車・先行車の有無を判断して対向車・先行車有り信号または対向車・先行車無し信号を出力する対向車・先行車判断部と、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報（たとえば、路面上に引かれた白線や中央分離帯など）を撮像して出力された画像信号、前記周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号、前記周囲環境検知装置５のＧＰＳや地上局（電子基準点など）から出力されてＧＰＳレシーバー（たとえば、カーナビゲーション）で受信された位置情報信号（この明細書において、ＧＰＳなどから出力された位置情報信号と称する）、前記周囲環境検知装置５のＥＴＣから出力された交信信号、のうち少なくとも１つの信号から高速道路・一般道路を判断して高速道路信号または一般道路信号を出力する高速道路・一般道路判断部と、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、前記周囲環境検知装置５の照度センサーの車両の周囲の明るさを検知して出力された照度信号、前記周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、のうち少なくとも１つの信号から市街地であるか否かを判断して市街地である信号または市街地でない信号（たとえば、郊外である信号）を出力する市街地判断部と、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報（たとえば、路面に引かれた交差点の白線など）を撮像して出力された画像信号、前記周囲環境検知装置５のターンセンサーのターンシグナルスイッチのＯＮ信号を検知して出力されたターン信号、前記周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、のうち少なくとも１つの信号から交差点であるか否かを判断して交差点である信号または交差点でない信号を出力する交差点判断部と、前記周囲環境検知装置５の操舵センサーのハンドルの操舵角度およびまたは操舵速度を検知して出力された操舵信号および前記周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号、前記周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報（たとえば、路面に引かれた曲線状の白線など）を撮像して出力された画像信号、のうち少なくとも１つの信号から道路線形の直線・カーブを判断して直線信号またはカーブ信号を出力する直線・カーブ判断部と、前記周囲環境検知装置５の雨滴センサーの雨を検知して出力された雨信号および前記周囲環境検知装置５のワイパーセンサーのワイパースイッチのＯＮ信号を検出して出力されたワイパー信号、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報（たとえば、路面の雨の濡れ具合による反射率など）を撮像して出力された画像信号、のうち少なくとも１つの信号から雨であるか否かを判断して雨である信号または雨でない信号を出力する雨判断部と、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、前記周囲環境検知装置５のレーダーの車両の周囲の対象物からの反射波を検知して出力されたレーダー信号、前記周囲環境検知装置５の湿度センサーの車両の周囲の湿度を検知して出力された湿度信号および前記周囲環境検知装置５の温度センサーの車両の周囲の温度を検知して出力された温度信号、のうち少なくとも１つの信号から霧であるか否かを判断して霧である信号または霧でない信号を出力する霧判断部と、前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、前記周囲環境検知装置５のワイパーセンサーのワイパースイッチのＯＮ信号を検出して出力されたワイパー信号および前記周囲環境検知装置５の温度センサーの車両の周囲の温度を検知して出力された温度信号、のうち少なくとも１つの信号から雪であるか否かを判断して雪である信号または雪でない信号を出力する雪判断部と、前記周囲環境検知装置５の姿勢センサーの車体の姿勢を検知して出力された姿勢信号から車体の姿勢の変化を判断して車体の姿勢の変化量に応じた姿勢変化信号を出力する姿勢判断部と、前記周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号と、前記周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号またはおよび前記周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号と（すなわち、車速信号と位置情報信号、車速信号と画像信号、車速信号と位置情報信号と画像信号）から信号待ちであるか否かを判断して信号待ちである信号または信号待ちでない信号を出力する信号待ち判断部と、などなどのうち少なくとも１つから構成されている。このように、前記周囲環境判断装置６１は、１個の判断部、または、複数個の判断部から組み合わされている。なお、前記周囲環境検知装置５の撮像装置が車両の周囲の情報として撮像する路面に引かれた白線などは、道路交通法に規定されているので、高品質の情報として利用することができる。
【００４８】
「データ選択装置の説明」
前記データ選択装置６２は、図９に示すように、前記周囲環境判断装置６１の信号待ち判断部、昼間・夜間判断部、一般道路・高速道路判断部、市街地・郊外判断部、その他の判断部からの判断信号に基づいて、前記記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータおよび複数の調光用のデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータを選択するものである。また、前記データ選択装置６２は、主データ選択部と、前記周囲環境判断装置６１の信号待ち判断部からの判断信号に基づいて、信号待ち用のデジタルデータを前記主データ選択部の選択を中止させて割り込んで選択する割り込みデータ選択部と、を有する。
【００４９】
（実施の形態１の作用の説明）
この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について図１０〜図１３を参照して説明する。
【００５０】
まず、周囲環境検知装置５が車両の周囲の環境、たとえば、車両が走行している地区状況や道路状況また天候状況などを検知し、その検知信号を制御装置６に出力する（Ｓ１）。検知信号が制御装置６に入力されると、外部信号入力装置６０のインターフェイス回路が、前記周囲環境検知装置５の各検知信号などの外部信号を入力し、制御装置６で扱える信号に処理し、その処理信号を周囲環境判断装置６１に出力する（Ｓ２）。処理信号が周囲環境判断装置６１に入力されると、周囲環境判断装置６１が、前記外部信号入力装置６０の処理信号に基づいて車両の周囲環境を判断し、その判断信号をデータ選択装置６２に出力する（Ｓ３）。
【００５１】
前記周囲環境判断装置６１は、下記の第１判断ステップから第１１判断ステップまでを実行する。すなわち、信号待ち判断部が、周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号と、周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号またはおよび周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号とから信号待ちであるか否かを判断して信号待ちである信号または信号待ちでない信号を出力する第１判断ステップ。昼間・夜間判断部が、周囲環境検知装置５の照度センサーの車両の周囲の明るさを検知して出力された照度信号、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、のうち少なくとも１つの信号から昼間・夜間を判断して昼間信号または夜間信号を出力する第２判断ステップ。一般道路・高速道路判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号、周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、周囲環境検知装置５のＥＴＣから出力された交信信号、のうち少なくとも１つの信号から一般道路・高速道路を判断して一般道路信号または高速道路信号を出力する第３判断ステップ。市街地・郊外判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、周囲環境検知装置５の照度センサーの車両の周囲の明るさを検知して出力された照度信号、周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、のうち少なくとも１つの信号から市街地であるか否かを判断して市街地である信号または郊外である信号を出力する第４判断ステップ。その他の判断部としての対向車・先行車判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号から対向車・先行車の有無を判断して対向車・先行車有り信号または対向車・先行車無し信号を出力する第５判断ステップ。その他の判断部としての交差点判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、周囲環境検知装置５のターンセンサーのターンシグナルスイッチのＯＮ信号を検知して出力されたターン信号、周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、のうち少なくとも１つの信号から交差点であるか否かを判断して交差点である信号または交差点でない信号を出力する第６判断ステップ。その他の判断部としての直線・カーブ判断部が、周囲環境検知装置５の操舵センサーのハンドルの操舵角度およびまたは操舵速度を検知して出力された操舵信号および周囲環境検知装置５の車速センサーの車速を検知して出力された車速信号、周囲環境検知装置５のＧＰＳなどから出力された位置情報信号、のうち少なくとも１つの信号から道路線形の直線・カーブを判断して直線信号またはカーブ信号を出力する第７判断ステップ。その他の判断部としての雨判断部が、周囲環境検知装置５の雨滴センサーの雨を検知して出力された雨信号および周囲環境検知装置５のワイパーセンサーのワイパースイッチのＯＮ信号を検出して出力されたワイパー信号から雨であるか否かを判断して雨である信号または雨でない信号を出力する第８判断ステップ。その他の判断部としての霧判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、周囲環境検知装置５のレーダーの車両の周囲の対象物からの反射波を検知して出力されたレーダー信号、周囲環境検知装置５の湿度センサーの車両の周囲の湿度を検知して出力された湿度信号および周囲環境検知装置５の温度センサーの車両の周囲の温度を検知して出力された温度信号、のうち少なくとも１つの信号から霧であるか否かを判断して霧である信号または霧でない信号を出力する第９判断ステップ。その他の判断部としての雪判断部が、周囲環境検知装置５の撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、周囲環境検知装置５のワイパーセンサーのワイパースイッチのＯＮ信号を検出して出力されたワイパー信号および周囲環境検知装置５の温度センサーの車両の周囲の温度を検知して出力された温度信号、のうち少なくとも１つの信号から雪であるか否かを判断して雪である信号または雪でない信号を出力する第１０判断ステップ。その他の判断部としての姿勢判断部が、周囲環境検知装置５の姿勢センサーの車体の姿勢を検知して出力された姿勢信号から車体の姿勢の変化を判断して車体の姿勢の変化量に応じた姿勢変化信号を出力する第１１判断ステップなどなどである。なお、前記周囲環境判断装置６１のその他の判断部が実行する判断ステップは、前記第５判断ステップから前記第１１判断ステップのうち少なくとも１つから構成されているものであっても良いし、他の判断ステップから構成されているものであっても良い。
【００５２】
前記判断信号がデータ選択装置６２に入力されると、図１０に戻って、データ選択装置６２が、周囲環境判断手段５の各判断部の判断信号に基づいて記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータおよび複数の調光用のデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータを選択する（Ｓ４）。データ選択装置６２の主データ選択部が、周囲環境判断装置６１の昼間・夜間判断部、一般道路・高速道路判断部、市街地・郊外判断部、その他の判断部からの判断信号に基づいて、記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータおよび複数の調光用のデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータおよび調光用のデジタルデータを選択する。
【００５３】
たとえば、高速道路・一般道路判断部が一般道路と判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車無しと判断すると、主データ選択部は、「１．一般道路・直線・走行用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が一般道路と判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車有りと判断すると、主データ選択部は、「２．一般道路・直線・すれ違い用配光データ」を選択する。市街地判断部が市街地であると判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車有りと判断すると、主データ選択部は、「３．市街地・直線・すれ違い用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が高速道路と判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車有りと判断すると、主データ選択部は、「４．高速道路・直線・すれ違い用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が高速道路と判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車有りと判断すると、主データ選択部は、「５．高速道路・カーブ・すれ違い用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が高速道路と判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車無しと判断すると、主データ選択部は、「６．高速道路・直線・走行用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が高速道路と判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車無しと判断すると、主データ選択部は、「７．高速道路・カーブ・走行用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が一般道路と判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車無しと判断すると、主データ選択部は、「８．一般道路・カーブ・走行用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が一般道路と判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車有りと判断すると、主データ選択部は、「９．一般道路・カーブ・すれ違い用配光データ」を選択する。高速道路・一般道路判断部が一般道路と判断し、交差点判断部が交差点であると判断すると、主データ選択部は、「１０．一般道路・交差点用配光データ」を選択する。市街地判断部が市街地であると判断し、直線・カーブ判断部が直線と判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車無しと判断すると、主データ選択部は、「１１．市街地・直線・走行用配光データ」を選択する。市街地判断部が市街地であると判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車有りと判断すると、主データ選択部は、「１２．市街地・カーブ・すれ違い用配光データ」を選択する。市街地判断部が市街地であると判断し、直線・カーブ判断部がカーブと判断し、対向車・先行車判断部が対向車・先行車無しと判断すると、主データ選択部は、「１３．市街地・カーブ・走行用配光データ」を選択する。市街地判断部が市街地であると判断し、交差点判断部が交差点であると判断すると、主データ選択部は、「１４．市街地・交差点用配光データ」を選択する。昼間・夜間判断部が昼間と判断すると、主データ選択部は、「１５．昼間用配光データ」を選択する。昼間・夜間判断部が夜間と判断すると、主データ選択部は、「１６．夜間用配光データ」を選択する。なお、前記主データ選択部が選択する配光データは、前記「１．一般道路・直線・走行用配光データ」から前記「１４．市街地・交差点用配光データ」まで以外に、前記主データ選択部の選択の組み合わせにより、種々の配光データがある。
【００５４】
ここで、データ選択装置６２の主データ選択部により選択された配光データおよび調光用データで路面などを照明しているときに、周囲環境判断装置６１の信号待ち判断部が信号待ちであると判断する。すると、データ選択装置６２の割り込みデータ選択部が信号待ち判断部からの判断信号に基づいて記憶装置４に記憶されている複数の調光用のデジタルデータの中から信号待ちのデジタルデータを、主データ選択部の選択を中止させて割り込んで選択する。すなわち、主データ選択部によるメインルーチンに対して、割り込みデータ選択部による割り込みルーチンが成立することとなる。なお、この割り込みルーチンが完了した後には、メインルーチンに戻る。
【００５５】
データ選択装置６２が周囲環境判断装置６１の判断に基づいて車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータを選択すると、図１０に戻って、制御信号出力装置６３のドライバー回路が、データ選択装置６２により選択された車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータに基づいて多数個の極小ミラー素子２５の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する制御信号を反射型デジタル光偏向装置２に出力する（Ｓ５）。
【００５６】
そして、制御装置６から制御信号が反射型デジタル光偏向装置２に出力されると、反射型デジタル光偏向装置２は、制御信号、すなわち、車両の周囲環境に最適な配光パターンのデジタルデータおよび調光用のデジタルデータに基づいて、多数個の極小ミラー素子２５のＯＮ、ＯＦＦのスイッチングを制御する。これにより、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンおよび調光された配光パターンＰを自動的に選択してこの選択された車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンおよび調光された配光パターンＰで路面などを照明することができる。
【００５７】
以下、調光用のデジタルデータにより、所定の配光パターンの光度（照度）を減少またはおよび増加させる調光の制御について説明する。この例における調光の制御は、２進法パルス幅変調により、反射型デジタル光偏向装置２のＯＮのパルス幅のデュティ比あるいはＯＦＦのパルス幅のデュティ比を時間軸に対して減少またはおよび増加させるものである。
【００５８】
まず、信号待ちの調光の制御について図１１を参照して説明する。所定の配光パターンで路面などを照明している車両が「赤」の信号で停車した時点で、信号待ちの調光の制御が開始する。この信号待ち開始の時点から所定の減光時間、たとえば、０．数秒から数秒までの間において、所定の配光パターンの光度（照度）を０まで減少させる。この減光時間においては、２進法パルス幅変調により、反射型デジタル光偏向装置２のＯＮのパルス幅のデュティ比を時間軸に対して０％まで１〜２秒徐々に減少させ、または、ＯＦＦのパルス幅のデュティ比を時間軸に対して１００％まで１〜２秒徐々に増加させるように、調光の制御が行われる。また、「青」の信号で車両が発進した時点、すなわち、信号待ち終了の時点から所定の増光時間、たとえば、瞬時において、所定の配光パターンの光度（照度）を０から元の状態まで増加させる。この増光時間においては、２進法パルス幅変調により、反射型デジタル光偏向装置２のＯＮのパルス幅のデュティ比を時間軸に対して所定値まで瞬時に増加させ、または、ＯＦＦのパルス幅のデュティ比を時間軸に対して所定値まで瞬時に減少させるように、調光の制御が行われる。この信号待ちの制御は、割り込みルーチンにより、メインルーチンに対して割り込んで行われ、完了すると、メインルーチンに戻る。
【００５９】
このように、この信号待ちの調光の制御は、放電灯１０の出力を変えずに、信号待ちの間において、所定の配光パターンの光度を所定値（たとえば、０もしくは０に近づけた値、または、走行時の光度に対して減少させて、対向車や先行車のドライバー、歩行者などにグレアを与えない程度の値）にすることができ、また、信号待ちが終了すると、所定の配光パターンの光度を元の状態に戻すことができるので、放電灯１０の耐久性を確実に向上させることができる。しかも、信号待ちの間において、対向車や歩行者に対してグレアを与えることがなく、交通安全上好ましい。
【００６０】
つぎに、昼間・夜間の調光の制御について図１２を参照して説明する。昼間において、図１２（Ｂ）に示す夜間の所定の配光パターンの光度（照度）を所定値、たとえば、４０％まで減少させる。この減光においては、２進法パルス幅変調により、反射型デジタル光偏向装置２のＯＮのパルス幅のデュティ比を図１２（Ｄ）に示す１００％に対して図１２（Ｃ）に示す４０％まで減少させるように、調光の制御が行われる。また、夜間において、図１２（Ａ）に示す昼間の所定の配光パターンの光度（照度）を所定値、たとえば、１００％まで増加させる。この増光においては、２進法パルス幅変調により、反射型デジタル光偏向装置２のＯＮのパルス幅のデュティ比を図１２（Ｃ）に示す４０％に対して図１２（Ｄ）に示す１００％まで増加させるように、調光の制御が行われる。
【００６１】
このように、昼間・夜間の調光の制御は、放電灯１０の出力を変えずに、昼間時において、図１２（Ｂ）に示す夜間の所定の配光パターンの光度（照度）を減少させて図１２（Ａ）に示す昼間専用の所定の配光パターンを得ることができ、また、夜間時において、図１２（Ａ）に示す昼間の所定の配光パターンの光度（照度）を増加させて図１２（Ｂ）に示す夜間専用の所定の配光パターンを得ることができるので、放電灯１０の耐久性を確実に向上させることができる。しかも、昼間専用の所定の配光パターン、すなわち、ＤＲＬ（デイタイムランニングランプ）用の配光パターンが得られることにより、昼間において、自車両の存在を他車両のドライバーや歩行者に視認させることができるので、交通安全上好ましい。
【００６２】
それから、一般道路・高速道路の調光の制御について図１３を参照して説明する。高速道路の走行時において、図１３（Ａ）に示す一般道路の所定の配光パターンの光度（照度）を所定値、たとえば、１００％まで増加させる。この増光においては、２進法パルス幅変調により、反射型デジタル光偏向装置２のＯＮのパルス幅のデュティ比を図１３（Ｃ）に示す８０％に対して図１３（Ｄ）に示す１００％まで増加させるように、調光の制御が行われる。この増光された高速道路の走行時の配光パターンは、たとえば、すれ違い用の配光パターンであって、ホットゾーンＨＺの最高光度（最高照度）が一般道路の走行時の配光パターンのホットゾーンＨＺの最高高度（最高照度）に対して１．５倍で、かつ、７５ｍ先のポイントにある。また、一般道路の走行時において、図１３（Ｂ）に示す高速道路の所定の配光パターンの光度（照度）を所定値、たとえば、８０％まで減少させる。この減光においては、２進法パルス幅変調により、反射型デジタル光偏向装置２のＯＮのパルス幅のデュティ比を図１３（Ｄ）に示す１００％に対して図１３（Ｃ）に示す８０％まで減少させるように、調光の制御が行われる。なお、市街地・郊外の調光の制御は、前記の一般道路・高速道路の調光の制御とほぼ同様である。
【００６３】
このように、一般道路・高速道路の調光の制御は、放電灯１０の出力を変えずに、高速道路の走行時において、一般道路の所定の配光パターンの光度を増光させて高速道路の所定の配光パターンを得ることができ、また、一般道路の走行時において、高速道路の所定の配光パターンの光度を減光させて一般道路の所定の配光パターンを得ることができので、放電灯１０の耐久性を確実に向上させることができる。しかも、高速道路専用の所定の配光パターン、また、一般道路専用の所定の配光パターンが得られるので、所定の配光パターンをきめ細かく制御することができ、交通安全上好ましい。
【００６４】
（実施の形態１の効果の説明）
この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、以上のごとき構成からなり、以下、その効果について説明する。
【００６５】
この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、放電灯１０の出力を増減することなく、調光用のデジタルデータに基づいて反射型デジタル光偏向装置２を制御して所定の配光パターンの光度を減少またはおよび増加させることができるので、放電灯１０の耐久性が向上される。また、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、車両の周囲の状況や道路状況などに応じて所定の配光パターンの光度を増減させることができるので、車両の周囲の状況や道路状況などに応じた光度が得られることとなり、交通安全上好ましい。
【００６６】
また、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンとその配光パターンの光度とを自動的に選択し、この選択された車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンとその配光パターンの光度で路面などを常時照明することができるので、交通安全上好ましい。
【００６７】
また、この実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置は、２進法パルス幅変調により、ＯＮのパルス幅のデュティ比あるいはＯＦＦのパルス幅のデュティ比を減少またはおよび増加させるので、所定の配光パターンの光度を確実にかつ滑らかに減少またはおよび増加させることができる。
【００６８】
（実施の形態２の説明）
図１４は、この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態２を示す。図中、図１〜図１３と同符号は、同一のものを示す。
【００６９】
前記の実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置が、車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンおよび調光された配光パターンＰを自動的に選択してその選択された所定の配光パターンおよび調光された配光パターンＰで路面などを照明するものに対して、この実施の形態２にかかる車両用デジタル照明装置は、所定の配光パターンおよび調光された配光パターンＰを選択してその選択された所定の配光パターンおよび調光された配光パターンＰで路面などを照明するものである。
【００７０】
すなわち、前記の実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置が、周囲環境検知装置５および周囲環境判断装置６１などにより車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンおよび調光された配光パターンＰを自動的に選択するものに対して、この実施の形態２にかかる車両用デジタル照明装置は、ドライバーが配光パターン選択装置７において所定の配光パターンおよび調光された配光パターンＰを選択するものである。
【００７１】
前記配光パターン選択装置７は、制御装置６の外部信号入力信号装置６０に接続されており、前記外部信号入力装置６０は、中央演算処理装置・ＣＰＵ６６のデータ選択装置６２に接続されている。前記配光パターン選択装置７は、ドライバーが路面などを照明する配光パターンおよび調光された配光パターンＰを選択し、その選択に基づいた選択信号を制御装置６の外部信号入力信号装置６０に出力するものである。
【００７２】
この実施の形態２にかかる車両用デジタル照明装置は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用効果について説明する。
【００７３】
まず、ドライバーが、配光パターン選択装置７で路面などを照明する配光パターンおよび調光された配光パターンＰを選択する。すると、配光パターン選択装置７が、ドライバーの選択に基づいた選択信号を外部信号入力装置６０に出力する。この外部信号入力装置６０のインターフェイス回路が、前記配光パターン選択装置７からの選択信号などの外部信号を入力し、制御装置６で扱える信号に処理し、その処理信号をデータ選択装置６２に出力する。
【００７４】
つぎに、データ選択装置６２が、外部信号入力装置６０を介した配光パターン選択装置７からの選択信号に基づいて記憶装置４に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータおよび調光用のデジタルデータの中からドライバーが選択した配光パターンのデジタルデータおよび調光用のデジタルデータを選択する。
【００７５】
それから、制御信号出力装置６３のドライバー回路が、データ選択装置６２により選択された配光パターンのデジタルデータおよび調光用のデジタルデータに基づいて多数個の極小ミラー素子２５の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する制御信号を反射型デジタル光偏向装置２に出力する。
【００７６】
そして、制御装置６から制御信号が反射型デジタル光偏向装置２に出力されると、反射型デジタル光偏向装置２は、制御信号、すなわち、ドライバーが選択した配光パターンのデジタルデータおよび調光用のデジタルデータに基づいて、多数個の極小ミラー素子２５のＯＮ、ＯＦＦのスイッチングを制御する。これにより、この実施の形態２にかかる車両用デジタル照明装置は、ドライバーが選択した配光パターンおよび調光された配光パターンＰで路面などを照明することができる。たとえば、ドライバーが、一般道路・直線・走行用の配光パターンを配光パターン選択装置７で選択する。すると、データ選択装置６２が記憶装置４から「１．一般道路・直線・走行用配光データ」を選択し、この「１．一般道路・直線・走行用配光データ」に基づいて、反射型デジタル光偏向装置２が制御されて、ドライバーが選択した一般道路・直線・走行用の配光パターンで路面などを照明することができる。
【００７７】
このように、この実施の形態２にかかる車両用デジタル照明装置は、前記の実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置とほぼ同様に、放電灯１０の出力を増減することなく、調光用のデジタルデータに基づいて反射型デジタル光偏向装置２を制御して所定の配光パターンの光度を減少またはおよび増加させることができるので、放電灯１０の耐久性が向上される。また、この実施の形態２にかかる車両用デジタル照明装置は、車両の周囲の状況や道路状況などに応じて所定の配光パターンの光度を増減させることができるので、車両の周囲の状況や道路状況などに応じた光度が得られることとなり、交通安全上好ましい。
【００７８】
特に、この実施の形態２にかかる車両用デジタル照明装置は、前記の実施の形態１にかかる車両用デジタル照明装置の周囲環境検知装置５および周環境判断装置６１の作用を、ドライバーが代わって行うものであるから、周囲環境検知装置５および周環境判断装置６１が不要であり、その分、製造コストが安価となる。
【００７９】
なお、この発明にかかる配光パターンは、ＡＦＳ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｆｒｏｎｔ ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、または、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｆｒｏｎｔ ｌｉｇｈｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）のロジックをそのまま使用する。
【００８０】
（実施の形態以外の例の説明）
なお、前記実施の形態においては、ヘッドランプについて説明したが、この発明は、その他のランプ、たとえば、フォグランプ、ターンシグナルランプ、ブレーキランプ（特に、急ブレーキ対応型で、急ブレーキを後続車に知らせるためのブレーキのフラッシュランプ）など、または、それらの組み合わせのランプであっても良い。
【００８１】
また、前記実施の形態においては、車両用デジタル照明装置が車両の左右にそれぞれ搭載されている場合、左右の配光パターンはそれぞれ異なるが、左右の配光パターンをトータルすることにより、所定の配光パターンが得られるように、配光データは構成されている。
【００８２】
また、前記実施の形態においては、反射型デジタル光偏向装置２の極小ミラー素子２５のアスペクト比が、７２０×４８０、または、８００×６００、または、１０２４×７６８、または、１２８０×１０２４であるが、この発明は、車両用の配光パターンに適したアスペクト比としても良い。
【００８３】
また、前記実施の形態においては、光学エンジン１の光源として放電灯１０を使用したものであるが、この発明においては、放電灯１０以外の光源、たとえば、白熱灯、ハロゲンランプ、タングステンランプ、ＬＥＤ、赤外ＬＥＤなどを使用しても良い。しかも、光源は、１個でなく、複数個使用しても良い。
【００８４】
また、前記実施の形態において、光学エンジン１と反射型デジタル光偏向装置２とのレイアウトは、図２以外のレイアウトでも良い。たとえば、トラックなどの場合には、横長のフラットなレイアウトとし、また、軽自動車の場合には、縦長の筒型のレイアウトとする。すなわち、最終的に反射型デジタル光偏向装置２から反射される反射光Ｌ４がデジタル的に制御されているので、光学エンジン１から反射型デジタル光偏向装置２までの中間の光のアナログ的なずれは、無視できる。このために、光学エンジン１を車体スペックに合わせて、縦、横、上、下、斜め、などのレイアウトを取ることができ、また、冷却効果のあるエアダクト付近にレイアウトしても良い。
【００８５】
また、前記の実施の形態においては、光学エンジン１のリフレクタ１１と反射型デジタル光偏向装置２との間にコリメータレンズ１２を介在させてものであるが、この発明においては、リフレクタ１１からの反射光を反射型デジタル光偏向装置２に直接入射させても良い。この場合、レンズによる色の収差むらや光むらがないなどの効果が得られる。
【００８６】
また、前記の実施の形態においては、記憶装置として、コンピュータに内蔵された内部記憶装置（ハードディスクなどの磁気ディスク、または、ＲＡＭ、ＲＯＭなどの半導体記憶手段）、または、コンピュータに対して外付けの外部記憶装置（ＣＤ−ＲＯＭなどの光学系記憶媒体、記憶カードなどの半導体系記憶媒体）を使用するものである。ここで、記憶カードなどの半導体系記憶媒体（以下、記憶媒体と称する）を使用する場合は、記憶媒体に記憶されているデータ（配光パターンのデジタルデータ、調光用のデジタルデータ）を読み取るための読取装置を外部信号入力装置６０に接続する。また、制御装置６の中央演算処理装置・ＣＰＵ６６に実装されているバッファ記憶装置を外部信号入力装置６０とデータ選択装置６２に接続する。これにより、記憶媒体に記憶されているデータを読取装置および外部信号入力装置６０を介してバッファ記憶装置に読み込まれて記憶されることとなる。
【００８７】
【発明の効果】
以上から明らかなように、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項１）によれば、光源の出力を増減することなく、調光用のデジタルデータに基づいて反射型デジタル光偏向装置を制御して所定の配光パターンの光度を減少またはおよび増加させることができるので、光源の耐久性が向上される。また、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項１）によれば、車両の周囲の状況や道路状況などに応じて所定の配光パターンの光度を増減させることができるので、車両の周囲の状況や道路状況などに応じた光度が得られることとなり、交通安全上好ましい。しかも、この発明にかかる車両用デジタル照明装置（請求項１）によれば、光源の出力を変えずに、信号待ちの間において、所定の配光パターンの光度を所定値にすることができ、また、信号待ちが終了すると、所定の配光パターンの光度を元の状態に戻すことができるので、光源の耐久性を確実に向上させることができる。しかも、信号待ちの間において、対向車や歩行者に対してグレアを与えることがなく、交通安全上好ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明にかかる車両用デジタル照明装置の実施の形態１を示す全体構成の機能ブロック図である。
【図２】 （Ａ）は、同じく、光学エンジンおよび光照射装置を示す説明図、（Ｂ）は（Ａ）におけるＢ−Ｂ線矢視の光度分布を示す説明図、（Ｃ）は、同じく、（Ｂ）におけるＣ−Ｃ線矢視の光度分布を示す説明図である。
【図３】 同じく、反射型デジタル光偏向装置を示す斜視図である。
【図４】 同じく、反射型デジタル光偏向装置の構成を示す一部拡大斜視図である。
【図５】 同じく、反射型デジタル光偏向装置の構成を示す一部拡大分解斜視図である。
【図６】 同じく、反射型デジタル光偏向装置の作用を示す説明図である。
【図７】 (Ａ)は、同じく、反射型デジタル光偏向装置のピクセルの位置を示す説明図、(Ｂ)は、同じく、反射型デジタル光偏向装置のピクセルの制御を示す説明図である。
【図８】 同じく、４ビットにおける１６階調の制御を示す説明図である。
【図９】 同じく、記憶装置、周囲環境検知装置、周囲環境判断装置を示すブロック図である。
【図１０】 同じく、作用を示すフローチャートである。
【図１１】 （Ａ）は、縦軸が光度（％）で横軸が時間（秒）である信号待ちの調光の制御を示すグラフ、（Ｂ）は、２進法パルス幅変調によりＯＮのパルス幅のデュティ比あるいはＯＦＦのパルス幅のデュティ比を減少またはおよび増加させて信号待ちの調光の制御を示す説明図である。
【図１２】 （Ａ）は、昼間用の配光パターンを示す説明図、（Ｂ）は、夜間用の配光パターンを示す説明図、（Ｃ）は、２進法パルス幅変調によりＯＮのパルス幅のデュティ比あるいはＯＦＦのパルス幅のデュティ比を減少またはおよび増加させて昼間用の調光の制御を示す説明図、（Ｄ）は、２進法パルス幅変調によりＯＮのパルス幅のデュティ比あるいはＯＦＦのパルス幅のデュティ比を減少またはおよび増加させて夜間用の調光の制御を示す説明図である。
【図１３】 （Ａ）は、一般道路用の配光パターンを示す説明図、（Ｂ）は、高速道路用の配光パターンを示す説明図、（Ｃ）は、２進法パルス幅変調によりＯＮのパルス幅のデュティ比あるいはＯＦＦのパルス幅のデュティ比を減少またはおよび増加させて一般道路用の調光の制御を示す説明図、（Ｄ）は、２進法パルス幅変調によりＯＮのパルス幅のデュティ比あるいはＯＦＦのパルス幅のデュティ比を減少またはおよび増加させて高速道路用の調光の制御を示す説明図である。
【図１４】 この発明にかかる車両用デジタル照明システムの実施の形態２を示す全体構成の機能ブロック図である。
【符号の説明】
Ｕ 上
Ｄ 下
Ｌ 左
Ｒ 右
ＶＵ−ＶＤ スクリーンの上下の垂直線
ＨＬ−ＨＲ スクリーンの左右の水平線
Ｌ１ 放電灯１０からの光
Ｌ２ リフレクタ１１からの反射光
Ｌ３ コリメータレンズ１２からの平行光
Ｌ４ 反射型デジタル光偏向装置２からのＯＮの反射光
Ｌ５ 反射型デジタル光偏向装置２からのＯＦＦの反射光
Ｌ６ 反射型デジタル光偏向装置２からの無通電時の反射光
Ｌ７ 発散レンズ３０からの出射光
Ｌ８ 集光レンズ３１からの出射光
Ｐ 所定の配光パターンおよび調光された配光パターン
１ 光学エンジン
１０ 放電灯(光源)
１１ リフレクタ
１２ コリメータレンズ
１３ 反射面
１４ 入射面
２ 反射型デジタル光偏向装置
２０ ＣＭＯＳ基板
２１ 導体
２２ トーションヒンジ
２３ ヨーク
２４ ポスト
２５ 極小ミラー素子
２６ 光アブソーバー
２７ ランディングチップ
３ 光照射装置
３０ 発散レンズ
３１ 集光レンズ（投影レンズ）
４ 記憶装置
５ 周囲環境検知装置
６ 制御装置
６０ 外部信号入力装置
６１ 周囲環境判断装置
６２ データ選択装置
６３ 制御信号出力装置
６６ 中央演算処理装置・ＣＰＵ
７ 配光パターン選択装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a vehicle digital illumination device that illuminates a road surface or the like with a predetermined light distribution pattern using a reflective digital light deflection device. In particular, the present invention provides a luminous intensity of a predetermined light distribution pattern.DecreaseThe present invention relates to a vehicle digital lighting device that can be reduced or increased.
[0002]
  In this specification, “road surface or the like” refers to a road surface, a person (pedestrian or the like) or an object (such as a preceding vehicle, an oncoming vehicle, a road sign or a building) on the road surface.
[0003]
[Prior art]
  2. Description of the Related Art Conventionally, an illumination device for a vehicle that illuminates a road surface or the like with a predetermined light distribution pattern using a reflective digital light deflection device (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
[Patent Document 1]
          JP-A-9-104288 (paragraph numbers “0007” to “0018”)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
  The present invention relates to the improvement of the above-described conventional technique, and the object of the present invention is to reduce or increase the light intensity of a predetermined light distribution pattern, thereby improving the durability of the light source of the optical engine. It is an object of the present invention to provide a digital lighting device for a vehicle that can be improved and is preferable for traffic safety.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is provided such that an optical engine having a light source and a large number of minimal mirror elements are tiltably arranged, and the tilt angles of the numerous minimal mirror elements are arranged. Is digitally switched between the first tilt angle and the second tilt angle, and the reflection direction of light from the optical engine is digitally switched between the first reflection direction that is ON and the second reflection direction that is OFF. A digital light deflecting device, a light irradiating device that irradiates the road surface with light of a predetermined light distribution pattern that is ON reflected light from the reflective digital light deflecting device, digital data of a plurality of light distribution patterns, A storage device storing a plurality of dimming digital data for decreasing or increasing the light intensity of the predetermined light distribution pattern, and detecting a surrounding environment of the vehicle as a detection signal The surrounding environment detection device that forceA vehicle speed sensor that detects a vehicle speed and outputs a vehicle speed signal, an imaging device that images information around the vehicle and outputs a signal based on the image, or a position information signal output from a GPS or a ground station A surrounding environment detection device having at least one of GPS receiversAnd the ambient environment of the vehicle based on the input signal from the ambient environment detection device, and based on this determination, the ambient environment of the vehicle from the digital data of the plurality of light distribution patterns stored in the storage device The digital data of the predetermined light distribution pattern that is optimal for the selected vehicle is selected, and the switching of the plurality of micromirror elements is digitally performed based on the digital data of the predetermined light distribution pattern that is optimal for the environment surrounding the selected vehicle. The vehicle surrounding environment is determined based on an input signal from the ambient environment detection device, and a plurality of dimming digital data stored in the storage device is determined based on the determination. A predetermined dimming digital data is selected from the inside, and the switching switches of the plurality of minimum mirror elements are selected based on the selected predetermined dimming digital data. The and a control device for digitally controlled individually, the control device, input signals from the surrounding environment detection deviceThe vehicle speed signal output by detecting the vehicle speed of the vehicle speed sensor and the position information signal output from the GPS or the like, or the image signal output by imaging information around the vehicle of the imaging device, An input signal having at least one of themA signal waiting determination unit that determines whether or not to wait for a signal based on the signal, and outputs a signal waiting for a signal or a signal not waiting for a signal. The digital data for signal waiting is selected from the digital data, and the luminous intensity of a predetermined light distribution pattern is set for the reflection type digital light deflecting device during a predetermined dimming time from the start of signal waiting. The light intensity is decreased to a predetermined value, and control is performed to increase the light intensity from a predetermined value to a light intensity of a predetermined light distribution pattern during a predetermined light increase time from the end of signal waiting.
[0007]
  As a result, the invention according to claim 1 reduces the luminous intensity of the predetermined light distribution pattern by controlling the reflective digital light deflecting device based on the dimming digital data without increasing or decreasing the output of the light source. Since it can be increased, the durability of the light source is improved. Further, the invention according to claim 1 can increase or decrease the light intensity of the predetermined light distribution pattern according to the situation around the vehicle, the road situation, etc., so the light intensity according to the situation around the vehicle, the road situation, etc. Is preferable in terms of traffic safety.Moreover, the invention according to claim 1 can reduce the luminous intensity of the predetermined light distribution pattern to a predetermined value during the signal waiting without changing the output of the light source. Since the luminous intensity of the light distribution pattern can be returned to the original state, the durability of the light source can be reliably improved. In addition, glare is not given to oncoming vehicles and pedestrians while waiting for traffic lights, which is preferable for traffic safety.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  Hereinafter, two embodiments of a vehicle digital lighting device according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
[0011]
  In the figure, the symbol “U” indicates the upper side as viewed from the driver side. The symbol “D” indicates the lower side as viewed from the driver side. The symbol “L” indicates the left side when the front is viewed from the driver side. The symbol “R” indicates the right side when looking forward from the driver side. The sign “HL-HR” is horizontal on the screen.LineShow. The symbol “VU-VD” similarly indicates vertical lines on the screen.
[0012]
(Description of Configuration of Embodiment 1)
"Description of overall configuration"
  FIGS. 1-13 shows Embodiment 1 of the vehicle digital lighting device concerning this invention. This vehicle digital lighting device illuminates a road surface or the like with a predetermined light distribution pattern and a dimmed light distribution pattern P that are optimal for the surrounding environment of the vehicle. In this example, a vehicle headlamp is used. is there.
[0013]
  As shown in FIG. 1, the vehicle digital lighting device includes an optical engine 1, a reflective digital light deflection device 2, a light irradiation device 3, a storage device 4, an ambient environment detection device 5, and a control device 6. Are provided.
[0014]
"Explanation of optical engine"
  As shown in FIG. 2, the optical engine 1 includes a discharge lamp 10 (output is, for example, 35 W) as a light source, a reflector 11 that reflects light L1 from the discharge lamp 10, and reflected light L2 from the reflector 11. And a collimator lens (parallelizing lens) 12 that emits the light as parallel light L3.
[0015]
  On the inner surface of the reflector 11, an aluminum vapor deposition, silver coating or the like is applied and a reflecting surface 13 is provided. The reflecting surface 13 is a reflecting surface formed from a NURBS free-form surface (see Japanese Patent Laid-Open No. 2001-35215), and the reflected light L2 is applied to the incident surface 14 of the collimator lens 12 as shown in FIG. ) And (C). The light distribution shown in FIGS. 2B and 2C has a light distribution with a high light intensity (illuminance) at the center and a low light intensity (illuminance) in the center. Since the distribution, that is, the luminous intensity distribution at the center is high and the luminous intensity distribution at the surroundings is low, the light L1 from the discharge lamp 10 can be used effectively.
[0016]
"Description of the reflective digital light deflector"
  The reflective digital light deflecting device 2 (see Japanese Patent Laid-Open Nos. 8-201708 and 11-231234) is a minimum mirror element group digital drive device, a reflective optical modulation element, or a spatial light modulation. Or an optical information processing element or an optical switch.
[0017]
  As shown in FIGS. 3 to 8, the reflective digital light deflecting device 2 includes a CMOS substrate (SRAM memory semiconductor) 20, a conductor 21 disposed on the CMOS substrate 20, and a torsion hinge on the conductor 21. A yoke 23 is disposed so as to be tiltable via 22, and a minimal mirror element 25 supported by the yoke 23 via a post 24. That is, the reflection type digital light deflecting device 2 is a device in which a mechanical function, an optical function, and an electrical function are integrated on one semiconductor chip. The CMOS substrate 20 is a driving unit and has an address.forIt consists of a transistor. The yoke 23 is a movable part and has a landing tip (spring tip, bouncing tip) 27.
[0018]
  The reflection type digital light deflecting device 2 is configured such that a large number of the minimal mirror elements 25 are tiltable. The number of the plurality of micro mirror elements 25 is, for example, 720 × 480 = 345600, 800 × 600 = 4800000, 1024 × 768 = 786432, 1280 × 1024 = 1310720, or Any number.
[0019]
  The reflection-type digital light deflecting device 2 digitally switches the tilt angle of the plurality of minimal mirror elements 25 between a first tilt angle and a second tilt angle, and is parallel to the collimator lens 12 of the optical engine 1. The reflection direction of the light L3 is digitally switched between an ON first reflection direction and an OFF second reflection direction. The reflection type digital light deflecting device 2 is a device that performs a so-called high-speed switching operation of light. Hereinafter, the posture state of the minimal mirror element 25 will be described in detail with reference to FIG.
[0020]
  That is, at the time of no energization, the minimal mirror element 25 is in a horizontal state (neutral state) called a flat state indicated by a dotted line. When energized, the minimal mirror element 25 is changed from a horizontal state to a state indicated by a solid line (ON state) or a state indicated by an alternate long and short dash line by electrostatic attraction according to the output to the address memory of the CMOS substrate 20. Each of them is tilted to (OFF state).
[0021]
  The ON state indicated by the solid line of the minimal mirror element 25 is:For the horizontal stateIn a state of tilting to the first tilt angle + θ (for example, + 10 ° or + 12 °, etc.)TheIn this ON state, the light L3 from the optical engine 1 is reflected in the ON first reflection direction indicated by the solid line arrow. The reflected light L4 indicated by the solid line arrow is reflected toward the light irradiation device 3 at an angle 2θ with respect to the incident light L3 to illuminate the road surface and the like.
[0022]
  The OFF state indicated by the alternate long and short dash line of the minimal mirror element 25 is:For the horizontal stateIt is in a state tilted to the second tilt angle −θ (for example, −10 ° or −12 °, etc.)TheIn the OFF state, the light L3 from the optical engine 1 is reflected in the OFF second reflection direction indicated by the one-dot chain line arrow. The reflected light L5 indicated by the one-dot chain line arrow is reflected to the optical absorber 26 side at an angle 6θ with respect to the incident light L3, and is invalidated.
[0023]
  Further, the minimal mirror element 25 in the horizontal state reflects the parallel light L3 from the optical engine 1 in the third reflection direction indicated by the dotted arrow. The reflected light L6 indicated by the dotted arrow is reflected at an angle 4θ with respect to the incident light L3.
[0024]
  The reflection-type digital light deflecting device 2 is configured to control each of the plurality of minimum mirror elements 25 one by one according to a control signal output from the control device 6, for example, all white, all black, and intermediate multiple gradations (for example, In the case of 8 bits, it is possible to finely control gray of 256-2 = 254 gradation). Hereinafter, ON / OFF control of a large number of micromirror elements 25 will be described in detail with reference to FIG.
[0025]
  That is, as shown in FIG. 7A, each of the plurality of minimum mirror elements 25 is a pixel, and the position of the pixel (minimum mirror element 25) in the x direction among the plurality of minimum mirror elements 25 is determined. , 0, 1, 2, 3, 4... M, and the position of the pixel (minimal mirror element 25) in the y direction is 0, 1, 2,.(M + 1) × (n + 1)720 × 480 = 345600, 800 × 600 = 4800000, 1024 × 768 = 786432, or 1280 × 1024 = 1310720, or any number of micro mirror elements 25 The total number. When the control signal output from the control device 6 is “1”, the minimal mirror element 25 is turned on. When the control signal output from the control device 6 is “0”, the minimal mirror element 25 is turned on. Is in an OFF state.
[0026]
  Said(M + 1) × (n + 1)The small mirror elements 25 are changed to (0,0) → (1,0) → (2,0) → (3,0) →... → (m, 0) → (0,1) → (1,1 ) → (2,1) → (3,1) → ... → (m, 1) → (0,2) → (1,2) → (2,2) → (3,2) → ... → (m , 2) →... → (m, n), while controlling one by one by the control signal “1” or “0” output from the control device 6.
[0027]
  The control signal “1” or “0” output from the control device 6 is binary bit data. For example, as shown in FIG. 7B, in the case of 4 bits, 2FourSince 2 × 2 × 2 × 2 = 16, it is possible to finely control the light to be all white, all black, or intermediate 16-2 = 14 gray levels. That is, in 4 bits (T1, T2, T3, T4), as shown in FIG. 8, (1, 1, 1, 1) 100% luminous whiteness and (0, 0, 0, 0) Of all black with a luminous intensity of 0%, (1, 0, 0, 0), (0, 1, 0, 0), (0, 0, 1, 0), (0, 0, 0, 1), ( 1, 1, 0, 0), (1, 0, 1, 0), (1, 0, 0, 1), (0, 1, 1, 0), (0, 1, 0, 1), ( 14 of 0, 0, 1, 1), (1, 1, 1, 0), (1, 0, 1, 1), (1, 1, 0, 1), (1, 1, 1, 0) It is possible to finely control gradation gray.
[0028]
  In the case of 8 bits, 28= 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 × 2 = 256, so that it is possible to finely control the light to be all white, all black, or intermediate 256-2 = 254 gray levels. .
[0029]
  As described above, the reflection-type digital light deflecting device 2 makes the reflected light from the minimal mirror element 25 white for a certain period of time by using the pulse width modulation method according to the gradation within a certain period of time. The remaining time is black. Then, human vision perceives as a gradation (for example, a gray scale of 0 to 255 in the case of 8 bits) by integrating the white time. For this reason, the reflection type digital light deflecting device 2 controls the ON time per unit time, thereby realizing light shade (light intensity difference, illuminance difference) of the light distribution pattern.
[0030]
"Explanation of light irradiation device"
  The light irradiation device 3 includes:As shown in FIG.A diverging lens 30 for diverging ON light L4 from the reflective digital light deflector 2, and a condensing lens (projection lens) 31 for irradiating a road surface or the like with emitted light L7 from the diverging lens 30 as irradiation light L8; It is composed of
[0031]
"Description of storage devices"
  The storage device 4 is, for example, an internal storage device (magnetic disk such as a hard disk or semiconductor storage means such as RAM or ROM) built in a computer, or an external storage device (CD-) external to the computer. An optical storage medium such as a ROM, or a semiconductor storage medium such as a storage card). The storage device 4 includes9As shown in FIG. 4, digital data of a plurality of light distribution patterns and a plurality of light adjustment digital data for decreasing or increasing the light intensity of the predetermined light distribution patterns are stored. As the plurality of digital data for dimming, for example, digital data for signal waiting, digital data for daytime, digital data for nighttime, digital data for highways, digital data for general roads, suburban use Digital data, digital data for urban areas, etc.
[0032]
  The digital data of the plurality of light distribution patterns and the plurality of digital data for dimming stored in the storage device 4 are unitized in units of groups for each region / country where the vehicle travels. This makes it easy to change the light distribution pattern digital data and dimming digital data for each region / country, making it ideal for road conditions in the region / country in which the vehicle travels without changing the entire lighting system for the vehicle. A light distribution pattern can be obtained. This eliminates the need for optical design and manufacture of a vehicle lighting device for each region / country, thereby reducing the manufacturing cost.
[0033]
  Here, the optimal light distribution pattern for the road conditions in the region / country where the vehicle is traveling is, for example, that there are many narrow intersections and curved roads on the left-hand side of Japan. In the US, the road conditions in the United States are right-handed and there are many vast straight roads. As the light distribution pattern, for example, a light distribution pattern for passing, a light distribution pattern for traveling, a light distribution pattern for general roads, a light distribution pattern for highways, a light distribution pattern for urban areas, a light distribution pattern for suburbs, and for straight lines Light distribution pattern, curve light distribution pattern, intersection light distribution pattern, mountain road light distribution pattern, winding road light distribution pattern, rain light distribution pattern, fog light distribution pattern, snow light distribution pattern, daytime light distribution There are a light pattern, a night light distribution pattern, a signal light distribution pattern, and the like.
[0034]
  The digital data of the light distribution pattern is digital data obtained by combining the various light distribution patterns. For example, “1. General road / straight line / light distribution data”, “2. General road / straight line / passing light distribution data”, “3. Urban / straight line / passing light distribution data”, “4. "Light distribution data for road / straight line / passing", "5. Light distribution data for highway / curve / passing", "6. Light distribution data for highway / straight line / travel", "7. Highway / curve / running data" Light distribution data ”,“ 8. Light distribution data for general roads / curves / travel ”,“ 9. Light distribution data for general roads / curves / passing ”,“ 10. Light distribution data for general roads / intersections ”,“ 11. Urban area / straight line / light distribution data ”,“ 12. Urban area / curve / passing light distribution data ”,“ 13. Urban area / curve / light distribution data ”,“ 14. Urban area / intersection light distribution data ” Data "," 15. Daylight distribution data "," 16. Nighttime Light distribution data ", and the like, such as" 17. Stoplight light distribution data ".
[0035]
“Description of digital data of light distribution pattern”
  The light distribution data, that is, the digital data of the light distribution pattern and the digital data for light control will be described. The digital data of the light distribution pattern and the digital data for dimming are binary multi-bit digital data that is created by a computer simulation method in the light distribution design of the lighting device of the vehicle and obtains a plurality of light intensity gradations. The light distribution pattern obtained from the light distribution data is a light distribution pattern that satisfies each standard. For example, a daytime light distribution pattern shown in FIG. 12 (A), a nighttime light distribution pattern shown in FIG. 12 (B), a general road light distribution pattern shown in FIG. 13 (A), and a high speed shown in FIG. 13 (B). In the road light distribution pattern, the luminous intensity (illuminance) of the hot zone HZ at the center of the lattice pattern is the highest altitude (maximum illuminance) and higher than the luminous intensity (illuminance) of the white peripheral part.
[0036]
  Lighting devices for vehicles, for example, headlamps, fog lamps, vent lamps(Bending lamp)For road safety, curve lamps, side lamps, and the like, it is necessary and important to illuminate the road surface and the like with a predetermined light distribution pattern defined by laws and standards. For this reason, in the lighting device for vehicles, light distribution design is performed by a simulation method using a computer so that a predetermined light distribution pattern is reliably obtained for each lamp and for each function. .
[0037]
  The light distribution design is performed based on an ideal light distribution pattern that satisfies a predetermined light distribution pattern. This ideal light distribution pattern was created digitally by a computer using a pattern irradiated on a screen 10m ahead from the vehicle lighting device so that it matches the light distribution pattern that actually illuminates the road surface, etc. It is. The ideal light distribution pattern digitally created by this computer is an image that can be seen by the human eye due to the color distribution of the illuminance change. For example, the ideal light distribution pattern is digitally represented on an 8-bit 256 gradation scale. .
[0038]
  Here, as shown in FIG. 2, the size of the screen is 51.2 degrees on both the left and right sides with respect to the vertical vertical line VU-VD, and on each of the upper and lower sides with respect to the left and right horizontal line HL-HR. The angle is 38.4 °. On the other hand, when 0.1 ° × 0.1 ° of the screen is one pixel, the screen has 1024 × 768 = 786432 pixels. The number of the minimum mirror elements 25 of the reflection type digital light deflecting device 2 is 1024 × 768 = 786432. As a result, one of the minimum mirror elements 25 of the reflection type digital light deflecting device 2 corresponds to one pixel of the screen.
[0039]
  As a result, by controlling 1024 × 768 = 786432 minimum mirror elements one by one, it is possible to finely control 786432 pixels of the light distribution pattern one by one. Further, the reflection type digital light deflecting device 2 includes 786432 minimum mirror elements one by one, all white, all black, and many gradations of light (for example, in the case of 8 bits,254(Gradation) ash and fine control.
[0040]
  As described above, the vehicle digital lighting device according to the first embodiment is based on the digital data of an ideal light distribution pattern, that is, the reflective digital light deflection based on the 256 gradation digital data of 786432 pixels. By controlling the 786432 minimum mirror elements of the device 2 by 256 gradations one by one, an ideal light distribution pattern can be digitally formed and irradiated to illuminate the road surface and the like. That is, the vehicle digital lighting device according to the present invention uses the digital data of the ideal light distribution pattern as it is, forms and irradiates the ideal light distribution pattern as it is, and illuminates the road surface and the like. To do.
[0041]
"Explanation of ambient environment detector"
  The ambient environment detection device 5 detects the ambient environment of the vehicle and outputs it as a detection signal. As shown in FIG. 9, the ambient environment detection device 5 detects a vehicle speed and outputs a vehicle speed signal, and captures information around the vehicle and outputs a signal (image signal) based on the image. A device, a GPS receiver (for example, car navigation system) that receives a position information signal output from a GPS or a ground station (such as an electronic reference point), and an illuminance sensor that detects the ambient brightness of the vehicle and outputs an illuminance signal And an ETC that outputs a communication signal when entering a toll road, and other detection devices that output other detection signals. Other detection devices include, for example, a steering sensor that detects the steering angle and / or steering speed of the steering wheel and outputs a steering signal, a raindrop sensor that detects rain and outputs a rain signal, and a turn signal switch(Blinker switch)A turn sensor that detects the ON signal and outputs a turn signal, a wiper sensor that detects the ON signal of the wiper switch and outputs a wiper signal, and detects a reflected wave from an object around the vehicle and outputs a radar signal Radar that detects the ambient humidity of the vehicle and outputs a humidity signal, temperature sensor that detects the ambient temperature of the vehicle and outputs a temperature signal, detects the light switch ON signal and outputs a light signal A light sensor that detects the posture of the vehicle body and outputs a posture signal.
[0042]
  The vehicle speed sensor outputs a vehicle speed signal whose pulse changes according to the speed of the vehicle to the control device 6. The image pickup apparatus includes an image processing circuit (not shown), picks up information around the vehicle, outputs an image signal to the image processing circuit, and the image processing circuit processes the image signal to detect an oncoming vehicle.・ Determines whether there is a preceding vehicle, whether there is a fog, whether there is an intersection, whether to wait for a signal, whether it is daytime / nighttime, whether it is a general road / highway, whether it is a city / suburb, Each signal is output to the control device 6. The illuminance sensor outputs a HI level signal to the control device 6 when the brightness around the vehicle is a certain value or more, and a LO level signal when the brightness is a certain value or less. The steering sensor is provided with a plurality of slits at equal intervals in a rotating body that rotates in conjunction with steering of the steering wheel, and a sensor such as a photo interrupt is provided across the slits of the rotating body. The steering wheel angle is converted into an electrical signal from the output, the rotation direction / position of the steering wheel is detected, and the detection signal is output to the control device 6. The raindrop sensor outputs a HI level signal to the control device 6 when it is raining and a LO level signal when it is not raining. The turn sensor outputs a HI level signal to the control device 6 when the turn signal switch is ON and a LO level signal when the turn signal switch is OFF. The wiper sensor outputs a HI level signal to the control device 6 when the wiper switch is ON, and a LO level signal when the wiper switch is OFF.
[0043]
"Explanation of control device"
  As shown in FIG. 1, the control device 6 inputs an external signal such as a detection signal of the ambient environment detection device 5 and outputs it as a processing signal, and processing of the external signal input device 60. An ambient environment determination device 61 that determines the ambient environment of the vehicle based on the signal and outputs it as a determination signal, and a plurality of light distribution patterns stored in the storage device 4 based on the determination signal of the ambient environment determination device 61 The data selection device 62 for selecting the digital data of the light distribution pattern optimal for the surrounding environment of the vehicle from the digital data of the above, and the digital data of the light distribution pattern optimal for the ambient environment of the vehicle selected by the data selection device 62 Based on the control signal, a control signal for digitally controlling the switching of the plurality of micro mirror elements 25 individually is sent to the reflective digital light deflecting device 2. A control signal output unit 63 to force and has a.
[0044]
  The control device 6 uses a computer mounted on a vehicle. As the computer, for example, a computer that controls (controls) car navigation, car audio, a mobile phone, and the like is used. Moreover, the said control apparatus 6 may be a case where the computer which is not mounted in the vehicle, for example, a portable personal computer etc., is used. In this case, if the user-preferred digital data is stored in the portable personal computer, even if the vehicle changes, the user-preferred light distribution pattern can be obtained anytime by connecting the portable personal computer to the changed vehicle. It will be. The control device 6 is controlled by a general operating system (OS). In this way, the control device 6 is configured separately from the reflective digital light deflection device 2.
[0045]
  As shown in FIG. 1, a central processing unit / CPU 66 is mounted on the control device 6 (computer). The central processing unit / CPU 66 includes the ambient environment determination device 61 and the data selection device 62. Although not shown, the central processing unit / CPU 66 is mounted with a main storage device and a buffer storage device in which a control program is stored.
[0046]
  The external signal input device 60 of the control device 6 is, for example, an interface circuit. The control signal output device 63 of the control device 6 is, for example, a driver circuit.
[0047]
"Explanation of the surrounding environment judgment device"
  As shown in FIG. 9, the ambient environment determination device 61 determines whether there is an oncoming vehicle or a preceding vehicle from an image signal output by imaging information around the vehicle of the imaging device of the ambient environment detection device 5. The oncoming vehicle / preceding vehicle judgment unit that outputs an oncoming vehicle / preceding vehicle presence signal or an oncoming vehicle / preceding vehicle no signal, and information on the surroundings of the imaging device of the ambient environment detection device 5 (for example, on the road surface) Image signal output by imaging a white line or a median strip), a vehicle speed signal output by detecting the vehicle speed of the vehicle speed sensor of the ambient environment detection device 5, the GPS of the ambient environment detection device 5 and the ground A position information signal (referred to as a position information signal output from a GPS or the like in this specification) output from a station (such as an electronic reference point) and received by a GPS receiver (for example, car navigation), the surrounding ring A highway / general road determination unit that determines a highway / general road from at least one of the communication signals output from the ETC of the detection device 5 and outputs a highway signal / general road signal, and the surrounding environment An image signal output by imaging information around the vehicle of the imaging device of the detection device 5, an illuminance signal output by detecting the ambient brightness of the vehicle of the illuminance sensor of the ambient environment detection device 5, and the surroundings It is determined whether or not it is an urban area from at least one of the positional information signals output from the GPS or the like of the environment detection device 5 and outputs a signal that is an urban area or a signal that is not an urban area (for example, a signal that is a suburb). An image that is output by picking up information about the surroundings of the vehicle (for example, the white line of an intersection drawn on the road surface) of the image pickup device of the surrounding environment detection device 5 At least one of a turn signal output by detecting an ON signal of a turn signal switch of a turn sensor of the ambient environment detection device 5 and a position information signal output from a GPS or the like of the ambient environment detection device 5 An intersection determination unit that determines whether or not the vehicle is an intersection from the signal and outputs a signal that is an intersection or a signal that is not an intersection, and detects the steering angle and / or steering speed of the steering sensor of the steering sensor of the surrounding environment detection device 5 The output steering signal and the vehicle speed signal output by detecting the vehicle speed of the vehicle speed sensor of the ambient environment detection device 5, the position information signal output from the GPS of the ambient environment detection device 5, the ambient environment detection device 5 Among image signals output by imaging information around the vehicle of the imaging device (for example, a curved white line drawn on the road surface, etc.) A straight line / curve determination unit that determines a straight line / curve of a road from at least one signal and outputs a straight line signal or a curve signal, and a rain signal output by detecting rain of the rain sensor of the ambient environment detection device 5 And the wiper signal output by detecting the ON signal of the wiper switch of the wiper sensor of the ambient environment detection device 5, the information on the surroundings of the vehicle of the imaging device of the ambient environment detection device 5 (for example, the wetness of rain on the road surface) A rain determining unit that determines whether or not it is raining from at least one of the image signals output by imaging the reflectance of the image and the like, and outputs a signal that is raining or a signal that is not raining, and the surroundings An image signal output by imaging information around the vehicle of the imaging device of the environment detection device 5, and a reflected wave from an object around the vehicle of the radar of the ambient environment detection device 5 The detected and output radar signal, the humidity signal output by detecting the humidity around the vehicle of the humidity sensor of the ambient environment detection device 5 and the ambient temperature of the vehicle of the temperature sensor of the ambient environment detection device 5 are detected. A fog determination unit that determines whether or not it is fog from at least one of the detected and output temperature signals, and outputs a signal that is fog or a signal that is not fog, and imaging of the ambient environment detection device 5 An image signal output by imaging information around the vehicle of the device, a wiper signal output by detecting an ON signal of a wiper switch of the wiper sensor of the ambient environment detection device 5, and a temperature of the ambient environment detection device 5 The temperature signal output by detecting the temperature around the vehicle of the sensor is judged from at least one of the temperature signals, and a signal that is snow or a signal that is not snow is determined. The posture change according to the amount of change in the posture of the vehicle body by judging the change in the posture of the vehicle body from the posture signal output by detecting the posture of the vehicle body of the snow sensor and the posture sensor of the surrounding environment detection device 5 A posture determination unit that outputs a signal; a vehicle speed signal output by detecting a vehicle speed of a vehicle speed sensor of the ambient environment detection device 5; a position information signal output from a GPS or the like of the ambient environment detection device 5; and An image signal output by imaging information around the vehicle of the imaging device of the ambient environment detection device 5;(Ie, vehicle speed signal and position information signal, vehicle speed signal and image signal, vehicle speed signal, position information signal and image signal)And a signal waiting determination unit that determines whether or not the signal is waiting and outputs a signal waiting signal or a signal not waiting signal, and the like. As described above, the ambient environment determination device 61 is composed of one determination unit or a plurality of determination units. In addition, since the white line drawn on the road surface which the imaging device of the surrounding environment detection device 5 images as information around the vehicle is defined in the Road Traffic Law, it can be used as high quality information.
[0048]
"Description of data selection device"
  As shown in FIG. 9, the data selection device 62 includes a signal waiting determination unit, a daytime / nighttime determination unit, a general road / highway determination unit, an urban / suburban determination unit, and other determination units. Based on the determination signal from the digital data of the plurality of light distribution patterns stored in the storage device 4 and the digital data of the light distribution pattern optimum for the surrounding environment of the vehicle among the plurality of digital data for dimming Is to select. Further, the data selection device 62 cancels the selection of the digital data for signal waiting by the main data selection unit and the main data selection unit based on the judgment signal from the signal waiting judgment unit of the surrounding environment judgment device 61. An interrupt data selection unit for interrupting and selecting.
[0049]
(Description of the operation of the first embodiment)
  The vehicle digital lighting device according to the first embodiment is configured as described above, and the operation thereof will be described below with reference to FIGS.
[0050]
  First, the surrounding environment detection device 5 detects an environment around the vehicle, for example, a district situation, a road situation, or a weather situation where the vehicle is traveling, and outputs a detection signal to the control device 6 (S1). When the detection signal is input to the control device 6, the interface circuit of the external signal input device 60 inputs an external signal such as each detection signal of the surrounding environment detection device 5 and processes it into a signal that can be handled by the control device 6. The processing signal is output to the ambient environment determination device 61 (S2). When the processing signal is input to the ambient environment determination device 61, the ambient environment determination device 61 determines the ambient environment of the vehicle based on the processing signal of the external signal input device 60, and sends the determination signal to the data selection device 62. Output (S3).
[0051]
  The ambient environment determination device 61 executes the following first determination step to eleventh determination step. That is, the signal waiting determination unit detects the vehicle speed signal output from the vehicle speed sensor of the ambient environment detection device 5 and the position information signal output from the GPS of the ambient environment detection device 5 or the ambient environment detection device. A first determination step of determining whether or not the signal is waiting from an image signal output by imaging information around the vehicle of the image pickup device of 5, and outputting a signal waiting signal or a signal not waiting for signal; The daytime / nighttime determination unit picks up the illuminance signal output by detecting the brightness of the surroundings of the vehicle of the illuminance sensor of the surrounding environment detection device 5 and the surrounding information of the vehicle of the imaging device of the surrounding environment detection device 5. A second determination step of determining daytime / nighttime from at least one of the output image signals and outputting a daytime signal or nighttime signal; General road / highway judgment sectionButAn image signal output by imaging information around the vehicle of the imaging device of the ambient environment detection device 5, a vehicle speed signal output by detecting the vehicle speed of the vehicle speed sensor of the ambient environment detection device 5, and the ambient environment detection device 5 A general road signal or an expressway signal is output by judging a general road / highway from at least one of the position information signal output from the GPS of the vehicle and the communication signal output from the ETC of the surrounding environment detection device 5 A third determination step. An urban area / suburb determining unit detects an image signal output by imaging information around the vehicle of the imaging device of the ambient environment detection device 5 and brightness of the vehicle around the illuminance sensor of the ambient environment detection device 5. It is determined whether or not it is an urban area from at least one of the output illuminance signal and the position information signal output from the GPS or the like of the surrounding environment detection device 5 and outputs an urban signal or a suburban signal. A fourth determination step. An oncoming / preceding vehicle determining unit as another determining unit determines whether there is an oncoming / preceding vehicle from an image signal output by imaging information around the vehicle of the imaging device of the surrounding environment detection device 5. A fifth determination step of outputting an oncoming vehicle / preceding vehicle presence signal or an oncoming vehicle / preceding vehicle absence signal. Intersection judgment part as other judgment partBut, An image signal output by imaging information around the vehicle of the imaging device of the ambient environment detection device 5, a turn signal output by detecting an ON signal of a turn signal switch of a turn sensor of the ambient environment detection device 5, A sixth determination step of determining whether or not the vehicle is an intersection from at least one of the positional information signals output from the GPS or the like of the surrounding environment detection device 5 and outputting a signal that is an intersection or a signal that is not an intersection. The straight line / curve determination unit as another determination unit detects the steering angle and / or the steering speed of the steering sensor of the steering sensor of the surrounding environment detection device 5 and the vehicle speed of the vehicle speed sensor of the surrounding environment detection device 5 and the vehicle speed sensor. A road linear signal / curve signal is output by judging a road line straight line / curve from at least one of the vehicle speed signal output by detecting the vehicle and the position information signal output from the GPS of the surrounding environment detection device 5 or the like. A seventh determination step. The rain determination unit as the other determination unit detects and outputs the rain signal output by detecting the rain of the rain sensor of the ambient environment detection device 5 and the ON signal of the wiper switch of the wiper sensor of the ambient environment detection device 5. An eighth determination step of determining whether or not it is raining from the wiper signal and outputting a signal that is raining or a signal that is not raining. The fog determination unit as the other determination unit captures and outputs the information around the vehicle of the imaging device of the ambient environment detection device 5, and the object around the vehicle of the radar of the ambient environment detection device 5. The radar signal output by detecting the reflected wave of the vehicle, the humidity signal output by detecting the humidity around the vehicle of the humidity sensor of the ambient environment detection device 5 and the temperature sensor of the ambient environment detection device 5 Ninth determination step of determining whether or not it is fog from at least one of the temperature signals output by detecting temperature and outputting a signal that is fog or a signal that is not fog. The snow determination unit as the other determination unit outputs an image signal output by imaging information around the vehicle of the imaging device of the ambient environment detection device 5, and an ON signal of the wiper switch of the wiper sensor of the ambient environment detection device 5. Whether or not it is snow is determined from at least one of the detected wiper signal and the temperature signal output by detecting the ambient temperature of the temperature sensor of the ambient environment detection device 5. A tenth determining step of outputting a signal that is snow or a signal that is not snow. An attitude determination unit as another determination unit detects the attitude of the vehicle body of the attitude sensor of the surrounding environment detection device 5 and determines a change in the attitude of the vehicle body from the output attitude signal, and responds to the amount of change in the attitude of the vehicle body For example, an eleventh determination step for outputting a posture change signal. Note that the determination step executed by the other determination unit of the ambient environment determination device 61 may include at least one of the fifth determination step to the eleventh determination step. It may be configured by the determination step.
[0052]
  When the determination signal is input to the data selection device 62, returning to FIG. 10, the data selection device 62 is stored in the storage device 4 based on the determination signal of each determination unit of the surrounding environment determination means 5. From among the digital data of the light distribution pattern and the plurality of digital data for light control, the digital data of the light distribution pattern optimum for the surrounding environment of the vehicle is selected (S4). The main data selection unit of the data selection device 62 stores data based on judgment signals from the daytime / nighttime judgment unit, general road / highway judgment unit, urban area / suburbage judgment unit, and other judgment units of the surrounding environment judgment device 61. The digital data for the light distribution pattern and the digital data for dimming that are optimal for the surrounding environment of the vehicle are selected from the digital data for the plurality of light distribution patterns and the plurality of digital data for dimming stored in the device 4. .
[0053]
  For example, when the highway / general road determination unit determines that the road is a general road, the straight line / curve determination unit determines that the road is a straight line, and the oncoming / preceding vehicle determination unit determines that there is no oncoming / preceding vehicle, the main data selection unit , “1. General road / straight line / light distribution data for travel” is selected. When the highway / general road determination unit determines that the road is a general road, the straight line / curve determination unit determines that the road is a straight line, and the oncoming / preceding vehicle determination unit determines that there is an oncoming / preceding vehicle, the main data selection unit 2. Select “General road / straight line / passing light distribution data”. When the urban area determination unit determines that the area is an urban area, the straight line / curve determination unit determines that the vehicle is a straight line, and the oncoming / preceding vehicle determination unit determines that there is an oncoming / preceding vehicle, the main data selection unit determines that “3.・ Select “Linear / passing light distribution data”. When the highway / general road determination unit determines that the road is an expressway, the straight line / curve determination unit determines that the vehicle is a straight line, and the oncoming / preceding vehicle determination unit determines that there is an oncoming / preceding vehicle, the main data selection unit 4. Select “Expressway / Line / Passing Light Distribution Data”. When the highway / general road determination unit determines that it is an expressway, the straight line / curve determination unit determines that it is a curve, and the oncoming / preceding vehicle determination unit determines that there is an oncoming / preceding vehicle, the main data selection unit 5. Select “Highway / curve / passing light distribution data”. When the highway / general road determination unit determines that the road is an expressway, the straight line / curve determination unit determines that the vehicle is a straight line, and the oncoming / preceding vehicle determination unit determines that there is no oncoming / preceding vehicle, the main data selection unit 6. Select “Highway / Line / Running light distribution data”. When the highway / general road determination unit determines that it is an expressway, the straight line / curve determination unit determines that it is a curve, and the oncoming / preceding vehicle determination unit determines that there is no oncoming / preceding vehicle, the main data selection unit 7. Select “Highway / Curve / Running light distribution data”. When the highway / general road determination unit determines that the road is a general road, the straight line / curve determination unit determines that the vehicle is a curve, and the oncoming / preceding vehicle determination unit determines that there is no oncoming / preceding vehicle, the main data selection unit 8. Select “General road / curve / light distribution data”. When the highway / general road determination unit determines that the road is a general road, the straight line / curve determination unit determines that the vehicle is a curve, and the oncoming / preceding vehicle determination unit determines that there is an oncoming / preceding vehicle, the main data selection unit 9. Select “General road / curve / passing light distribution data”. When the highway / general road determination unit determines that the road is a general road and the intersection determination unit determines that the road is an intersection, the main data selection unit selects “10. Light distribution data for general road / intersection”. When the urban area determining unit determines that the area is an urban area, the straight line / curve determining unit determines that the vehicle is a straight line, and the oncoming / preceding vehicle determining unit determines that there is no oncoming / preceding vehicle, the main data selection unit reads “11. Select “Linear / Running light distribution data”. When the urban area determination unit determines that the area is an urban area, the straight line / curve determination unit determines that the vehicle is a curve, and the oncoming / preceding vehicle determination unit determines that there is an oncoming / preceding vehicle, the main data selection unit determines that “12. • Select “Light distribution data for curve / passing”. When the urban area determination unit determines that the city is an urban area, the straight line / curve determination unit determines that the vehicle is a curve, and the oncoming / preceding vehicle determination unit determines that there is no oncoming / preceding vehicle, the main data selection unit determines that “13. Select “Curve / Running light distribution data”. When the urban area determination unit determines that it is an urban area and the intersection determination unit determines that it is an intersection, the main data selection unit selects “14. Urban area / intersection light distribution data”. When the daytime / nighttime determination unit determines that it is daytime, the main data selection unit selects “15. Daytime light distribution data”. When the daytime / nighttime determination unit determines that it is nighttime, the main data selection unit selects “16. Nighttime light distribution data”. The light distribution data selected by the main data selection unit is the main data other than from “1. Light distribution data for general roads / straight lines / travel” to “14. Light distribution data for urban areas / intersections”. There are various types of light distribution data depending on the combination of selection by the selection unit.
[0054]
  Here, when the road surface or the like is illuminated with the light distribution data and dimming data selected by the main data selection unit of the data selection device 62, the signal waiting determination unit of the surrounding environment determination device 61 is waiting for the signal. Judge. Then, the interrupt data selection unit of the data selection device 62 converts the digital data waiting for the signal from the plurality of dimming digital data stored in the storage device 4 based on the determination signal from the signal waiting determination unit. Cancel the selection of the data selection part and select by interrupting. That is, an interrupt routine by the interrupt data selection unit is established with respect to the main routine by the main data selection unit. After this interrupt routine is completed, the process returns to the main routine.
[0055]
  When the data selection device 62 selects the digital data of the light distribution pattern optimum for the surrounding environment of the vehicle based on the determination of the surrounding environment determination device 61, the driver circuit of the control signal output device 63 returns to FIG. Based on the digital data of the light distribution pattern optimum for the surrounding environment of the vehicle selected by the device 62, the reflection type digital light deflecting device 2 sends a control signal for digitally controlling the switching of the multiple minimal mirror elements 25 individually. (S5).
[0056]
  When the control signal is output from the control device 6 to the reflective digital light deflecting device 2, the reflective digital light deflecting device 2 outputs the control signal, that is, the digital data of the light distribution pattern optimum for the surrounding environment of the vehicle and Based on the dimming digital data, ON / OFF switching of a large number of minimal mirror elements 25 is controlled. Accordingly, the vehicle digital lighting device according to the first embodiment automatically selects a predetermined light distribution pattern and a dimmed light distribution pattern P that are optimal for the surrounding environment of the vehicle, and selects the selected vehicle. It is possible to illuminate the road surface and the like with a predetermined light distribution pattern and a dimmed light distribution pattern P optimum for the surrounding environment.
[0057]
  Hereinafter, dimming control for reducing or increasing the luminous intensity (illuminance) of a predetermined light distribution pattern using digital data for dimming will be described. The dimming control in this example is performed by decreasing or increasing the duty ratio of the ON pulse width or the OFF pulse width of the reflective digital light deflector 2 with respect to the time axis by binary pulse width modulation. It is something to be made.
[0058]
  First, control of light control for waiting for a signal will be described with reference to FIG. When a vehicle that illuminates the road surface or the like with a predetermined light distribution pattern stops with a “red” signal, control of light control for signal waiting starts. A predetermined dimming time, for example, 0. The light intensity (illuminance) of the predetermined light distribution pattern is reduced to 0 within a few seconds to a few seconds. In this dimming time, the duty ratio of the ON pulse width of the reflective digital light deflecting device 2 is gradually decreased to 0% with respect to the time axis by 1 to 2 seconds by binary pulse width modulation, or OFF pulse width duty ratio up to 100% with respect to time axisGradually 1-2 secondsDimming control is performed so as to increase. In addition, the light intensity (illuminance) of a predetermined light distribution pattern is increased from 0 to the original state at a predetermined brightening time, for example, instantaneously from the time when the vehicle starts with a “blue” signal, that is, from the end of signal waiting. Let In this brightening time, the duty ratio of the ON pulse width of the reflective digital light deflector 2 is set to a predetermined value with respect to the time axis by binary pulse width modulation.InstantlyIncrease or set the duty ratio of OFF pulse width to the predetermined value with respect to the time axisInstantlyDimming is controlled so as to decrease. This control of waiting for a signal is performed by interrupting the main routine by an interrupt routine, and upon completion, returns to the main routine.
[0059]
  In this way, the control of the light control for waiting for a signal is performed by changing the light intensity of a predetermined light distribution pattern to a predetermined value (for example, 0 or a value close to 0) during the signal standby without changing the output of the discharge lamp 10. Or, it can be reduced with respect to the light intensity at the time of driving to a value that does not give glare to the driver, pedestrian, etc. of the oncoming vehicle, the preceding vehicle, etc. Since the luminous intensity of the light distribution pattern can be returned to the original state, the durability of the discharge lamp 10 can be reliably improved. In addition, glare is not given to oncoming vehicles and pedestrians while waiting for traffic lights, which is preferable for traffic safety.
[0060]
  Next, daytime / nighttime dimming control will be described with reference to FIG. In the daytime, the light intensity (illuminance) of the predetermined light distribution pattern at night shown in FIG. 12B is reduced to a predetermined value, for example, 40%. In this dimming, the duty ratio of the ON pulse width of the reflection type digital light deflector 2 is 100% shown in FIG. 12 (D) by 40 pulse shown in FIG. 12 (C) by binary pulse width modulation. The dimming control is performed so as to reduce it to%. Further, at night, the luminous intensity (illuminance) of a predetermined light distribution pattern in the daytime shown in FIG. 12A is increased to a predetermined value, for example, 100%. In this brightening, the duty ratio of the ON pulse width of the reflective digital light deflector 2 is 100% as shown in FIG. 12 (D) as compared with 40% as shown in FIG. 12 (C) by binary pulse width modulation. The dimming control is performed so as to increase up to.
[0061]
  In this way, daytime / nighttime dimming control reduces the light intensity (illuminance) of the predetermined light distribution pattern at night shown in FIG. 12B at daytime without changing the output of the discharge lamp 10. 12A can be obtained, and the light intensity (illuminance) of the daytime predetermined light distribution pattern shown in FIG. 12A can be increased at night. Thus, since a predetermined light distribution pattern for night use as shown in FIG. 12B can be obtained, the durability of the discharge lamp 10 can be improved with certainty. In addition, by obtaining a predetermined light distribution pattern for daytime use, that is, a light distribution pattern for DRL (Daytime Running Lamp), the presence of the host vehicle can be visually recognized by other drivers and pedestrians during the daytime. This is preferable for traffic safety.
[0062]
  Then, dimming control of general roads and highways will be described with reference to FIG. When traveling on an expressway, the light intensity (illuminance) of a predetermined light distribution pattern on a general road shown in FIG. 13A is increased to a predetermined value, for example, 100%. In this light increase, the duty ratio of the ON pulse width of the reflective digital light deflecting device 2 is 100% shown in FIG. 13 (D) by 80% shown in FIG. 13 (C) by binary pulse width modulation. The dimming control is performed so as to increase up to. The light distribution pattern at the time of driving on this highway is, for example, a light distribution pattern for passing, and the maximum luminous intensity (maximum illuminance) of the hot zone HZ is the hot zone of the light distribution pattern at the time of traveling on a general road It is 1.5 times the highest altitude (highest illuminance) of HZ and is 75 m away. Further, when traveling on a general road, the light intensity (illuminance) of a predetermined light distribution pattern on the highway shown in FIG. 13B is reduced to a predetermined value, for example, 80%. In this dimming, the duty ratio of the ON pulse width of the reflective digital light deflecting device 2 is 100% shown in FIG. 13D by 80 pulse shown in FIG. 13C by binary pulse width modulation. The dimming control is performed so as to reduce it to%. The dimming control in the urban area / suburb is almost the same as the dimming control on the general road / highway.
[0063]
  As described above, the dimming control of the general road / the highway is performed by increasing the luminous intensity of the predetermined light distribution pattern of the general road while driving on the highway without changing the output of the discharge lamp 10. A predetermined light distribution pattern can be obtained, and when traveling on a general road, the light intensity of the predetermined light distribution pattern on the expressway can be reduced to obtain a predetermined light distribution pattern on the general road. The durability of the discharge lamp 10 can be improved reliably. In addition, since a predetermined light distribution pattern dedicated to highways and a predetermined light distribution pattern dedicated to general roads can be obtained, the predetermined light distribution pattern can be finely controlled, which is preferable in terms of traffic safety.
[0064]
(Description of the effect of Embodiment 1)
  The vehicle digital lighting device according to the first embodiment is configured as described above, and the effects thereof will be described below.
[0065]
  The vehicle digital lighting device according to the first embodiment controls the reflective digital light deflecting device 2 based on the dimming digital data without increasing / decreasing the output of the discharge lamp 10 to obtain a predetermined light distribution pattern. As a result, the durability of the discharge lamp 10 is improved. In addition, since the vehicle digital lighting device according to the first embodiment can increase or decrease the light intensity of a predetermined light distribution pattern according to the situation around the vehicle or the road situation, the situation around the vehicle or the road Luminous intensity corresponding to the situation can be obtained, which is preferable for traffic safety.
[0066]
  In addition, the vehicle digital lighting device according to the first embodiment automatically selects a predetermined light distribution pattern and the luminous intensity of the light distribution pattern that are optimal for the surrounding environment of the vehicle, and the surroundings of the selected vehicle. Since a road surface or the like can always be illuminated with a predetermined light distribution pattern optimum for the environment and the light intensity of the light distribution pattern, it is preferable in terms of traffic safety.
[0067]
  The vehicle digital lighting device according to the first embodiment reduces or increases the duty ratio of the ON pulse width or the OFF pulse width by binary pulse width modulation. The light intensity of the light pattern can be reliably and smoothly reduced or increased.
[0068]
(Description of Embodiment 2)
  FIG. 14 shows a second embodiment of the vehicle digital lighting device according to the present invention. In the figure, the same reference numerals as those in FIGS. 1 to 13 denote the same components.
[0069]
  The vehicle digital lighting device according to the first embodiment automatically selects a predetermined light distribution pattern and a dimmed light distribution pattern P that are optimal for the surrounding environment of the vehicle, and selects the predetermined predetermined distribution. In contrast to a light illumination pattern and a light distribution pattern P that illuminates a road surface or the like, the vehicle digital illumination device according to the second embodiment has a predetermined light distribution pattern and a light distribution pattern P that is modulated. And the road surface or the like is illuminated with the selected predetermined light distribution pattern and the dimmed light distribution pattern P.
[0070]
  That is, the vehicle digital lighting device according to the first embodiment has a predetermined light distribution pattern and a dimmed light distribution pattern that are optimal for the surrounding environment of the vehicle by the surrounding environment detecting device 5 and the surrounding environment determining device 61. For the vehicle that automatically selects P, the vehicle digital lighting device according to the second embodiment isThe driver uses the light distribution pattern selector 7A predetermined light distribution pattern and a dimmed light distribution pattern P are selected.
[0071]
  The light distribution pattern selection device 7 is connected to an external signal input signal device 60 of the control device 6, and the external signal input device 60 is connected to a data selection device 62 of a central processing unit / CPU 66. The light distribution pattern selection device 7 selects a light distribution pattern for lighting a road surface and the like and a dimmed light distribution pattern P by the driver, and selects a selection signal based on the selection as an external signal input signal device 60 of the control device 6. Is output.
[0072]
  The vehicular digital lighting device according to the second embodiment has the above-described configuration, and the operation and effect thereof will be described below.
[0073]
  First, the driver selects a light distribution pattern that illuminates a road surface and the like and a light distribution pattern P that is dimmed by the light distribution pattern selection device 7. Then, the light distribution pattern selection device 7 outputs a selection signal based on the driver's selection to the external signal input device 60. The interface circuit of the external signal input device 60 inputs an external signal such as a selection signal from the light distribution pattern selection device 7, processes it into a signal that can be handled by the control device 6, and outputs the processed signal to the data selection device 62. To do.
[0074]
  Next, the data selection device 62 uses digital data and dimming of a plurality of light distribution patterns stored in the storage device 4 based on a selection signal from the light distribution pattern selection device 7 via the external signal input device 60. The digital data of the light distribution pattern selected by the driver and the digital data for dimming are selected from the digital data.
[0075]
  Then, the driver circuit of the control signal output device 63 digitally switches the switching of the multiple minimal mirror elements 25 based on the digital data of the light distribution pattern selected by the data selection device 62 and the digital data for dimming. Control signals for individual control are output to the reflective digital light deflector 2.
[0076]
  When the control signal is output from the control device 6 to the reflective digital light deflecting device 2, the reflective digital light deflecting device 2 uses the control signal, that is, digital data and light control of the light distribution pattern selected by the driver. On / off switching of a large number of micromirror elements 25 is controlled based on the digital data. Thus, the vehicle digital lighting device according to the second embodiment can illuminate the road surface and the like with the light distribution pattern selected by the driver and the light distribution pattern P that has been adjusted. For example, the driver selects a light distribution pattern for general roads, straight lines, and traveling with the light distribution pattern selection device 7. Then, the data selection device 62 selects “1. General road / straight line / light distribution data for travel” from the storage device 4, and based on this “1. General road / straight line / light distribution data for travel”, the reflection type The digital light deflecting device 2 is controlled to illuminate the road surface or the like with a light distribution pattern for general roads, straight lines, and traveling selected by the driver.
[0077]
  As described above, the vehicular digital lighting device according to the second embodiment is for dimming without increasing or decreasing the output of the discharge lamp 10 in substantially the same manner as the vehicular digital lighting device according to the first embodiment. Since the reflection type digital light deflecting device 2 can be controlled based on the digital data, the luminous intensity of the predetermined light distribution pattern can be reduced or increased, so that the durability of the discharge lamp 10 is improved. In addition, the vehicle digital lighting device according to the second embodiment can increase or decrease the light intensity of a predetermined light distribution pattern in accordance with the situation around the vehicle, the road situation, and the like. Luminous intensity corresponding to the situation can be obtained, which is preferable for traffic safety.
[0078]
  In particular, in the vehicle digital lighting device according to the second embodiment, the driver performs the actions of the surrounding environment detection device 5 and the surrounding environment determination device 61 of the vehicle digital lighting device according to the first embodiment. Therefore, the surrounding environment detection device 5 and the surrounding environment determination device 61 are unnecessary, and the manufacturing cost is reduced accordingly.
[0079]
  The light distribution pattern according to the present invention uses the logic of AFS (Adaptive Front Lighting System or Advanced Front Lighting System) as it is.
[0080]
(Description of examples other than the embodiment)
  In the above embodiment, the headlamp has been described. However, the present invention is not limited to other lamps such as fog lamps, turn signal lamps, and brake lamps (especially for the sudden brake type, and notifies the subsequent vehicle of the sudden brake). For example, a flash lamp for a brake), or a combination thereof.
[0081]
  Further, in the above embodiment, when the vehicle digital lighting device is mounted on the left and right sides of the vehicle, the left and right light distribution patterns are different, but the predetermined distribution is obtained by totalizing the left and right light distribution patterns. The light distribution data is structured so that a light pattern is obtained.
[0082]
  In the above-described embodiment, the aspect ratio of the minimal mirror element 25 of the reflective digital light deflecting device 2 is 720 × 480, 800 × 600, 1024 × 768, or 1280 × 1024. The present invention may have an aspect ratio suitable for a light distribution pattern for a vehicle.
[0083]
  In the embodiment, the discharge lamp is used as the light source of the optical engine 1.10In the present invention, the discharge lamp10Other light sources such as incandescent lamps, halogen lamps, tungsten lamps, LEDs, and infrared LEDs may be used. Moreover, a plurality of light sources may be used instead of one.
[0084]
  In the embodiment, the layout of the optical engine 1 and the reflective digital light deflecting device 2 may be a layout other than that shown in FIG. For example, in the case of a truck or the like, a horizontally long flat layout is used, and in the case of a light vehicle, a vertically long cylindrical layout is used. That is, since the reflected light L4 finally reflected from the reflective digital light deflecting device 2 is digitally controlled, an analog shift of intermediate light from the optical engine 1 to the reflective digital light deflecting device 2 is performed. Can be ignored. For this purpose, the optical engine 1 can be laid out vertically, horizontally, above, below, diagonally, etc. according to the vehicle body specifications, or may be laid out in the vicinity of an air duct having a cooling effect.
[0085]
  In the above-described embodiment, the collimator lens 12 is interposed between the reflector 11 of the optical engine 1 and the reflective digital light deflector 2. In the present invention, however, the reflection from the reflector 11 is performed. The light may be directly incident on the reflective digital light deflector 2. In this case, effects such as non-uniformity of color aberration and unevenness of light due to the lens can be obtained.
[0086]
  In the above-described embodiment, as a storage device, an internal storage device (magnetic disk such as a hard disk or semiconductor storage means such as RAM or ROM) built in the computer, or an externally attached to the computer An external storage device (an optical storage medium such as a CD-ROM or a semiconductor storage medium such as a storage card) is used. Here, when using a semiconductor storage medium such as a storage card (hereinafter referred to as a storage medium), data stored in the storage medium (digital data of a light distribution pattern, digital data for dimming) is read. A reading device is connected to the external signal input device 60. Further, a buffer storage device mounted on the central processing unit / CPU 66 of the control device 6 is connected to the external signal input device 60 and the data selection device 62. As a result, the data stored in the storage medium is read and stored in the buffer storage device via the reading device and the external signal input device 60.
[0087]
【The invention's effect】
  As apparent from the above, according to the digital lighting device for a vehicle according to the present invention (claim 1), the reflection type digital light deflecting device can be controlled based on the dimming digital data without increasing or decreasing the output of the light source. Since the light intensity of a predetermined light distribution pattern can be controlled to decrease or increase, the durability of the light source is improved. Further, according to the digital lighting device for a vehicle according to the present invention (Claim 1), the light intensity of the predetermined light distribution pattern can be increased / decreased according to the situation around the vehicle, the road situation, etc. Therefore, it is possible to obtain a light intensity according to the road conditions and road conditions, which is preferable for traffic safety.Moreover, according to the digital lighting device for a vehicle according to the present invention (Claim 1), the light intensity of a predetermined light distribution pattern can be set to a predetermined value while waiting for a signal without changing the output of the light source, Moreover, since the light intensity of a predetermined light distribution pattern can be returned to the original state when the signal waiting is completed, the durability of the light source can be reliably improved. In addition, glare is not given to oncoming vehicles and pedestrians while waiting for traffic lights, which is preferable for traffic safety.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a functional block diagram of an overall configuration showing a first embodiment of a vehicle digital lighting device according to the present invention.
2A is an explanatory view showing an optical engine and a light irradiation device, FIG. 2B is an explanatory view showing a luminous intensity distribution as viewed from the line BB in FIG. 2A, and FIG. , (B)lightIt is explanatory drawing which shows degree distribution.
FIG. 3 is a perspective view showing a reflective digital light deflecting device.
FIG. 4 is a partially enlarged perspective view showing the configuration of the reflective digital light deflecting device.
FIG. 5 is a partially enlarged exploded perspective view showing the configuration of the reflective digital light deflecting device.
FIG. 6 is also an explanatory view showing the operation of the reflective digital light deflecting device.
7A is an explanatory diagram showing the position of a pixel of the reflective digital light deflector, and FIG. 7B is an explanatory diagram showing control of the pixel of the reflective digital light deflector. FIG.
FIG. 8 is also an explanatory diagram showing control of 16 gradations in 4 bits.
FIG. 9 is a block diagram similarly showing a storage device, an ambient environment detection device, and an ambient environment determination device.
FIG. 10 is a flowchart showing the operation in the same manner.
FIGS. 11A and 11B are graphs showing dimming control for waiting for a signal in which the vertical axis is luminous intensity (%) and the horizontal axis is time (seconds), and FIG. 11B is ON by binary pulse width modulation. It is explanatory drawing which shows control of the light control of waiting for a signal by decreasing or increasing the duty ratio of the pulse width of OFF, or the duty ratio of the pulse width of OFF.
12A is an explanatory diagram showing a light distribution pattern for daytime, FIG. 12B is an explanatory diagram showing a light distribution pattern for nighttime, and FIG. 12C is ON by binary pulse width modulation; FIG. 4D is a diagram illustrating the dimming control for daytime by decreasing or increasing the duty ratio of the pulse width or the OFF pulse width; FIG. 4D is a diagram illustrating the ON pulse width duty by binary pulse width modulation; It is explanatory drawing which shows the dimming control for nighttime by decreasing or increasing the duty ratio of ratio or OFF pulse width.
13A is an explanatory diagram showing a light distribution pattern for a general road, FIG. 13B is an explanatory diagram showing a light distribution pattern for an expressway, and FIG. 13C is a binary pulse width modulation. An explanatory diagram showing control of light control for a general road by decreasing or increasing the duty ratio of the ON pulse width or the OFF pulse width, and (D) is an ON pulse by binary pulse width modulation. It is explanatory drawing which shows the control of the light control for highways by decreasing or increasing the duty ratio of a width | variety or the pulse width of OFF.
FIG. 14 is a functional block diagram of an overall configuration showing a second embodiment of the vehicle digital lighting system according to the present invention.
[Explanation of symbols]
U on
D bottom
L left
R right
VU-VD Vertical lines above and below the screen
Horizontal line on the left and right of the HL-HR screen
Light from L1 discharge lamp 10
Reflected light from the L2 reflector 11
L3 Parallel light from collimator lens 12
L4 ON reflected light from the reflective digital light deflector 2
L5 OFF reflected light from the reflective digital light deflector 2
L6 Reflected light from the reflection type digital light deflecting device 2 when no power is supplied
Light emitted from L7 diverging lens 30
L8 Light emitted from the condenser lens 31
P predetermined light distribution pattern and dimmed light distribution pattern
1 Optical engine
10 Discharge lamp (light source)
11 Reflector
12 Collimator lens
13 Reflective surface
14 Incident surface
2 Reflective digital light deflector
20 CMOS substrate
21 Conductor
22 Torsion hinge
23 York
24 posts
25 Minimal mirror element
26 Light Absorber
27 landing tips
3 Light irradiation device
30 Divergent lens
31 Condensing lens (projection lens)
4 storage devices
5 Ambient environment detector
6 Control device
60 External signal input device
61 Ambient environment judgment device
62 Data selection device
63 Control signal output device
66 Central processing unit / CPU
7 Light distribution pattern selection device

Claims (1)

反射型デジタル光偏向装置を使用して所定の配光パターンで路面などを照明する車両用デジタル照明装置において、
光源を有する光学エンジンと、
多数個の極小ミラー素子がそれぞれ傾倒可能に配置されており、前記多数個の極小ミラー素子の傾倒角度を第１傾倒角度と第２傾倒角度とにデジタル的に切り替えて、前記光学エンジンからの光の反射方向をＯＮの第１反射方向とＯＦＦの第２反射方向とにデジタル的にスイッチングする反射型デジタル光偏向装置と、
前記反射型デジタル光偏向装置からのＯＮの反射光であって所定の配光パターンの光を路面などに照射する光照射装置と、
複数の配光パターンのデジタルデータと、前記所定の配光パターンの光度を減少またはおよび増加させる複数の調光用のデジタルデータとが記憶されている記憶装置と、
車両の周囲環境を検知して検知信号として出力する周囲環境検知装置であって、車速を検知して車速信号を出力する車速センサーと、車両の周囲の情報を撮像して画像に基づく信号を出力する撮像装置、もしくは、ＧＰＳや地上局から出力された位置情報信号を受信するＧＰＳレシーバー、のうち少なくともいずれか一方と、を有する周囲環境検知装置と、
前記周囲環境検知装置からの入力信号に基づいて車両の周囲環境を判断し、この判断に基づいて前記記憶装置に記憶されている複数の配光パターンのデジタルデータの中から車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンのデジタルデータを選択し、この選択された車両の周囲環境に最適な所定の配光パターンのデジタルデータに基づいて前記多数個の極小ミラー素子の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御し、また、前記周囲環境検知装置からの入力信号に基づいて車両の周囲環境を判断し、この判断に基づいて前記記憶装置に記憶されている複数の調光用のデジタルデータの中から所定の調光用のデジタルデータを選択し、この選択された所定の調光用のデジタルデータに基づいて前記多数個の極小ミラー素子の切替スイッチングをデジタル的に個々に制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記周囲環境検知装置からの入力信号であって、前記車速センサーの車速を検知して出力された車速信号と、前記ＧＰＳなどから出力された位置情報信号、もしくは、前記撮像装置の車両の周囲の情報を撮像して出力された画像信号、のうち少なくともいずれか一方と、を有する入力信号に基づいて信号待ちであるか否かを判断して信号待ちである信号または信号待ちでない信号を出力する信号待ち判断部を有し、前記信号待ちである信号により、前記複数の調光用のデジタルデータの中から、信号待ち用デジタルデータを選択して、前記反射型デジタル光偏向装置に対して、信号待ち開始の時点から所定の減光時間の間において、所定の配光パターンの光度を所定値まで減少させ、また、信号待ち終了の時点から所定の増光時間の間において、光度を所定値から所定の配光パターンの光度まで増加させる制御を行う、
ことを特徴とする車両用デジタル照明装置。In a vehicle digital lighting device that illuminates a road surface or the like with a predetermined light distribution pattern using a reflective digital light deflection device,
An optical engine having a light source;
A large number of minimal mirror elements are tiltably arranged, and the tilt angle of the numerous minimal mirror elements is digitally switched between a first tilt angle and a second tilt angle, and light from the optical engine is switched. A reflection-type digital light deflecting device that digitally switches the reflection direction between the first reflection direction of ON and the second reflection direction of OFF;
A light irradiating device that irradiates the road surface with light of a predetermined light distribution pattern that is ON reflected light from the reflective digital light deflecting device;
A storage device in which digital data of a plurality of light distribution patterns and a plurality of light adjustment digital data for reducing or increasing the light intensity of the predetermined light distribution pattern are stored;
A device for detecting the surrounding environment of a vehicle and outputting it as a detection signal, a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed and outputs a vehicle speed signal, and outputs a signal based on the image by capturing information around the vehicle An ambient image sensing device, or a GPS receiver that receives a position information signal output from a GPS or ground station, and an ambient environment detection device having at least one of them ,
Based on an input signal from the ambient environment detection device, the ambient environment of the vehicle is determined, and based on this determination, the digital data of a plurality of light distribution patterns stored in the storage device is optimal for the ambient environment of the vehicle Digital data of a predetermined light distribution pattern is selected, and switching switching of the plurality of minimum mirror elements is digitally performed individually based on the digital data of the predetermined light distribution pattern optimum for the surrounding environment of the selected vehicle. And determining the ambient environment of the vehicle based on an input signal from the ambient environment detection device, and based on this determination, from among a plurality of dimming digital data stored in the storage device Select predetermined dimming digital data, and perform switching switching of the plurality of minimum mirror elements based on the selected predetermined dimming digital data. A control device for controlling individually the digital manner,
With
The control device is an input signal from the ambient environment detection device , which is a vehicle speed signal output by detecting the vehicle speed of the vehicle speed sensor, and a position information signal output from the GPS or the like, or the imaging device A signal waiting for a signal or a signal waiting is determined based on an input signal having at least one of image signals output by imaging information around the vehicle of the vehicle and whether or not the signal is waiting A signal waiting determination unit that outputs a signal that is not, and by selecting the signal waiting digital data from among the plurality of dimming digital data according to the signal waiting signal, the reflective digital light deflection The light intensity of a predetermined light distribution pattern is reduced to a predetermined value for a predetermined dimming time from the start of signal waiting to the apparatus, and the predetermined increase is performed from the end of signal waiting. During the time, it performs control to increase the light intensity from a predetermined value to the light intensity of the predetermined light distribution pattern,
The vehicle digital lighting device characterized by the above-mentioned.
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