JP4449443B2 - LED lamp device with radar function - Google Patents
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Description
本発明は、ヘッドランプ自体にレーダ機能を持たせ、低コストで精度の高い車間距離測定を可能としたレーダ機能付きLEDランプ装置に関する。 The present invention relates to an LED lamp device with a radar function, which allows a headlamp itself to have a radar function, and enables accurate measurement of the distance between vehicles at a low cost.
車両用ヘッドライトに前照灯と距離測定という2つの機能を持たせた構成のものとして、例えば特開平05−27037号公報(以下、従来例という)で開示された「車間距離測定レーダ」がある。 As a configuration in which a vehicle headlight has two functions of a headlamp and a distance measurement, for example, an “inter-vehicle distance measurement radar” disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 05-27037 (hereinafter referred to as a conventional example) is disclosed. is there.
この従来例は、車間距離測定用のレーザ発光ユニットおよびレーザ受光ユニットを車両用前照灯ケース内に内装したもので、光軸調整機構による光軸調整で、前照灯本体の光軸とレーザレーダ装置の光軸との調整を同時に行って、光軸調整作業の省力化と光軸調整機構の簡素化とを同時に達成したものである。
しかしながら、上述した特許文献1に開示された技術においては、ヘッドライト内に前照灯用のランプと距離測定用のレーダを並設して配置した構成であって、ヘッドランプケース内にレーザ発光ユニットおよびレーザ受光ユニットを組込む構造であるため、ヘッドライトの形状が特異なものになり、車体デザイン上の制約となることがあった。
However, in the technique disclosed in
また、前照灯とレーダの光源が別体で、ヘッドランプにレーザレーダ装置の部品を追加する構成であるため、コストアップにつながるという問題点もあった。 Further, since the headlamp and the light source of the radar are separated and the components of the laser radar device are added to the headlamp, there is a problem that the cost is increased.
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、照明用のLEDランプをパルス動作させてその反射光を観測することで、ヘッドランプ自体にレーダ機能を持たせ、1つの光源で前照灯と距離測定機能を両立させ、低コストで車間距離測定を可能としたレーダ機能付きLEDランプ装置を提供することにある。 The present invention has been made in order to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to perform a pulse operation of an LED lamp for illumination and observe the reflected light, thereby the headlamp itself. It is an object of the present invention to provide an LED lamp device with a radar function that has a radar function and makes it possible to measure a head-to-head distance and a distance measuring function with a single light source, and to measure the distance between vehicles at a low cost.
上記目的を解決するため、本発明は、複数個の発光ダイオード(以下LEDという)を有し、自車両前方に光を照射するLEDランプと、前記LEDランプのONまたはOFFの指示を与えるライトON/OFF信号と、自車両前方に存在する物体までの距離を測定する指示を与える距離測定指示手段と、前記ライトON/OFF信号がONのときは前記LEDランプを発光させ、前記距離測定指示手段による測定指示のあるときは前記LEDランプをパルス発光させるLED駆動制御手段と、前記LEDランプから送出されたパルス光の反射光を受光する受光手段と、前記パルス発光させてから該パルス光の反射光を受光するまでの時間差に基づき物体までの距離を検出する信号処理手段と、自車両の挙動を検出する車両挙動検出手段を有し、前記LEDランプは、パルス発光可能なハイビーム用LEDとロービーム用LEDとで構成され、前記ライトON/OFF信号と前記車両挙動検出手段で検出された自車両の挙動とに基づいて、前記距離測定指示手段は、補完的に前記ハイビーム用LEDとロービーム用LEDとをパルス発光させて距離を測定する指示を与えることを特徴とする。 In order to solve the above object, the present invention has a plurality of light emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs), an LED lamp that irradiates light in front of the vehicle, and a light ON that gives an instruction to turn on or off the LED lamp. / OFF signal and distance measurement instruction means for giving an instruction to measure the distance to the object existing in front of the host vehicle, and when the light ON / OFF signal is ON, the LED lamp is caused to emit light, and the distance measurement instruction means When there is a measurement instruction, LED drive control means for causing the LED lamp to emit light, light receiving means for receiving reflected light of the pulsed light transmitted from the LED lamp, and reflection of the pulsed light after causing the pulsed light emission Yes signal processing means for detecting the distance to an object based on the difference in time for receiving the light, a vehicle behavior detection means for detecting the behavior of the vehicle The LED lamp is composed of a high beam LED and a low beam LED capable of emitting pulses, and the distance measurement is performed based on the light ON / OFF signal and the behavior of the host vehicle detected by the vehicle behavior detecting means. instructing means, characterized that you provide an indication of complementarily and the LED for high beam LED and low beam is pulsed emission to measure the distance.
本発明に係るレーダ機能付きLEDランプ装置では、ヘッドランプの光源としてLEDを用いることで、1つの光源で前照灯と距離測定という2つの機能の両立が図れるため、部品点数やコストの削減が可能となり、また運転支援システムに本発明を適用する場合には、別途レーダを搭載する必要がなくなるためデザイン上の制約がなくなり、結果として、低コストで車間距離測定を可能としたレーダ機能付きLEDランプ装置を実現できる。 In the LED lamp device with a radar function according to the present invention, by using the LED as the light source of the headlamp, the two functions of the headlamp and the distance measurement can be achieved with a single light source, so the number of parts and the cost can be reduced. In addition, when the present invention is applied to a driving support system, it is not necessary to separately install a radar, so there is no design limitation, and as a result, an LED with a radar function that can measure the distance between vehicles at a low cost. A lamp device can be realized.
以下、本発明のレーダ機能付きLEDランプ装置の実施例について図面を参照して詳細に説明する。なお、レーダ装置としては、赤外光を用いるレーザレーダや電磁波を用いる電波レーダなどがある。また、レーダ方式には、短時間のパルス信号を送信し、物標に反射して戻ってきたパルス信号を受信するまでの時間を測定して距離を算出するパルス方式や、三角波で周波数変調や振幅変調した連続波を送信し、反射信号の周波数変位や位相変位により距離を算出するCW方式がある。以下では、光学式スキャナを赤外レーザレーダ装置に用いて、パルス方式を採用した方法を想定して説明する。 Hereinafter, embodiments of the LED lamp device with a radar function according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Examples of radar devices include laser radar using infrared light and radio wave radar using electromagnetic waves. The radar system also includes a pulse system that transmits a short-time pulse signal, calculates the distance by measuring the time it takes to receive the pulse signal reflected back to the target, and frequency modulation with a triangular wave. There is a CW system that transmits a continuous wave that is amplitude-modulated and calculates a distance by frequency displacement or phase displacement of a reflected signal. The following description will be made assuming a method using an optical scanner in an infrared laser radar apparatus and employing a pulse method.
〔実施例〕
図1は本発明の一実施例に係るレーダ機能付きLEDランプ装置の構成図である。図1において、本実施例のレーダ機能付きLEDランプ装置は、自動車用ランプ(LEDランプ)を兼ねた信号送出部1と、車両挙動検出部3と、信号受信部4と、信号処理部5とを備えて構成されている。
〔Example〕
FIG. 1 is a block diagram of an LED lamp device with a radar function according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, an LED lamp device with a radar function according to the present embodiment includes a
信号送出部1は、ハイビーム用LED群10Hおよびロービーム用LED群10Lと、ハイビーム用LED群10Hの発光を制御するハイビームLED駆動部12Hと、ロービーム用LED群10Lの発光を制御するロービームLED駆動部12Lと、ライトON/OFF信号およびパルス発光命令に基づきLED群10H,10Lの発光制御指示をハイビームLED駆動部12HおよびロービームLED駆動部12Lに与えるLED駆動制御部11と、を備えた構成である。
The
LED群は6個のLEDで構成され、それぞれ3個ずつのハイビーム用LED群10Hおよびロービーム用LED群10Lに分けられている。LED群のLED個数を6個とし、3個ずつのLED群に分けた構成としているが、あくまで例示であって、任意のLED個数として良く限定されるものではない。
The LED group is composed of six LEDs, each divided into three high
また、図2の模式図に示すように、LED群は車両の前部のヘッドライト内に設置され、ハイビーム用LED群10Hは光軸L1で前方100[m]までを照射し、ロービーム用LED群10Lは光軸L2で前方40[m]までを照射する。
Further, as shown in the schematic diagram of FIG. 2, the LED group is installed in a headlight at the front of the vehicle, and the high
さらに、図3には、LED群の配置を例示しているが、図3(a)のように、ウインカー15a、ハイビーム用LED群10Haおよびロービーム用LED群10Laを縦方向に並べた配置としても、また図3(b)のように、ウインカー15b、ハイビーム用LED群10Hbおよびロービーム用LED群10Lbを横方向に並べた配置としても、更に他の配置としても、いずれであっても良い。 Further, FIG. 3 illustrates the arrangement of the LED groups. However, as shown in FIG. 3A, the blinker 15a, the high beam LED group 10Ha, and the low beam LED group 10La may be arranged in the vertical direction. Further, as shown in FIG. 3B, the winker 15b, the high beam LED group 10Hb, and the low beam LED group 10Lb may be arranged in the horizontal direction, or may be any other arrangement.
また、LED駆動制御部11は、ハイビーム用LED群10Hまたはロービーム用LED群10Lを照明として機能させるか否かを指示するライトON/OFF信号に基づき、照明として機能させる指示の場合にはハイビーム用LED群10Hまたはロービーム用LED群10Lによる光照射を行わせるように、ハイビームLED駆動部12HおよびロービームLED駆動部12Lに対して指示を与える。また、信号処理部5からのパルス発光命令に基づき、ハイビーム用LED群10Haまたはロービーム用LED群10Laからパルス光を間欠的に送出させるように指示を与える。
In addition, the LED drive control unit 11 uses the high
さらに、ハイビームLED駆動部12HおよびロービームLED駆動部12Lは、LED駆動制御部11からの指示に基づき、それぞれハイビーム用LED群10Hまたはロービーム用LED群10Lから光照射並びにパルス光の間欠送信を行うように制御する。つまり、ハイビーム用LED群10Hまたはロービーム用LED群10Lにおいては、ライトON/OFF信号がONの時には、極短い距離測定時間を除いた時間帯に各LED群の発光を継続させ、前照灯の機能をも実現する。
Further, the high beam
次に、車両挙動検出部3は、走行時における自車両の挙動を検出する。車両挙動検出部3には、車両のシフトポジションを検出するシフトポジションセンサと、車両左右後輪の車輪速を検出する車輪速センサと、車両の操舵角を検出する操舵角センサとを備えている。また、このシフトポジションセンサ、車輪速センサおよび操舵角センサからのセンサ信号を用いて、車両位置、車両進行方向、車両の向き、車両の加速度および移動距離を算出する演算装置をも備えている。つまり、車両挙動検出部2は、各センサ信号から車両位置、進行方向、車両の向き、車両の加速度および移動距離を算出し、これらを車両走行情報として信号処理部5に出力する。
Next, the
また、信号受信部4は、特許請求の範囲にいう受光手段に該当し、光学レンズ7と、フォトダイオード8と、STC(Sensitivity Time Control)アンプ等を含む信号増幅器9と、を備えた構成である。
The
さらに、信号処理部5は、特許請求の範囲にいう信号処理手段に該当し、送信トリガ発生部21と、距離測定指示部22とを備えた構成である。信号処理部5は、具体的にはCPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、入出力I/F等で実現され、信号処理部5内の各部は、CPU上で実行されるプログラムおよびCPU周辺の回路等で具体化されることになる。
Further, the
まず、距離測定指示部22は、ライトON/OFF信号および車両挙動検出部3からの車両走行情報に基づき自車両前方に存在する物体までの距離を測定する指示を送信トリガ発生部21に与える。
First, the distance
次に、送信トリガ発生部21はLED駆動制御部11に対してパルス発光命令を出力する。また、信号処理部5では自車両前方に存在する物体までの距離を検出するが、この距離の検出は、信号送出部1のLED駆動制御部11に対してパルス光を送出させる発光命令を送信トリガ発生部21が送出してから、信号受信部4のフォトダイオード8において物標に反射して戻ってきたレーザ光を受光し、受光した信号が信号処理部5に送られてくるまでの時間差に基づいて算出する。このときに回路内の信号送受信の遅延時間を考慮に入れた補正が行われる。
Next, the
さらに、信号処理部5では、距離検出された距離情報に基づき、車両認識ロジックなどを用いて先行車の同定を行う。なお、得られた先行車情報や障害物情報などは、先行車までの距離が設定車間距離となるように先行車追従制御を行うACCコントローラ(Adaptive Cruise Control)などにも送信される。
Further, the
図4には、ハイビームLED駆動部12HおよびロービームLED駆動部12LにおいてライトON/OFF信号および走行速度に応じて行われる機能を整理して示す。つまり、距離測定指示部22は、ライトON/OFF信号および車両挙動検出部3からの車両走行情報に基づき、図4に示す図表の場合分けを行って距離測定の指示を出している。
FIG. 4 shows the functions performed in accordance with the light ON / OFF signal and the traveling speed in the high beam
すなわち、ライトON/OFF信号がOFFのときは、常時距離測定を行うべく、ハイビーム用LED群10Hを所定周期でパルス発光させ、また、ハイビーム用LED群10Hのパルス発光による距離測定ができないときなどには、補完的にロービーム用LED群10Lをパルス発光させる。
That is, when the light ON / OFF signal is OFF, the high-
一方、ライトON/OFF信号がONでロービーム用LED群10Lにより前方を照らす場合には、常時距離測定を行うべく、ハイビーム用LED群10Hを所定周期でパルス発光させる。また、ハイビーム用LED群10Hのパルス発光による距離測定ができないときなどには、補完的にロービーム用LED群10Lをパルス発光させて距離測定を行う。なお、この時、ロービーム用LED群10Lを一旦消灯した後にロービーム用LED群10Lをパルス発光させ、その所定時間後に再びロービーム用LED群10Lを発光させて前方を照らすようにする。
On the other hand, when the light ON / OFF signal is ON and the front is illuminated by the low
また、ライトON/OFF信号がONでハイビーム用LED群10Hにより前方を照らす場合には、常時距離測定を行うべく、ハイビーム用LED群10Hを所定周期でパルス発光させる。この時、ハイビーム用LED群10Hを一旦消灯した後にハイビーム用LED群10Hをパルス発光させ、その所定時間後に再びハイビーム用LED群10Hを発光させて前方を照らすようにする。また、ハイビーム用LED群10Hのパルス発光による距離測定ができないときなどには、補完的にロービーム用LED群10Lをパルス発光させて距離測定を行う。さらに、車両挙動検出部3からの車両走行情報に基づき、走行速度が低い場合には、ハイビーム用LED群10Hおよびロービーム用LED群10Lのパルス発光による距離測定を行わず、ハイビーム用LED群10Hにより前方を照らすだけとする。
In addition, when the light ON / OFF signal is ON and the front is illuminated by the high
次に、本実施例のレーダ機能付きLEDランプ装置の具体的動作、即ちLEDランプ装置による測距方法について、図5〜図8に示すタイムチャートおよび図9に示すフローチャートを参照して説明する。 Next, a specific operation of the LED lamp device with a radar function according to this embodiment, that is, a distance measuring method using the LED lamp device will be described with reference to time charts shown in FIGS. 5 to 8 and a flowchart shown in FIG.
まず、ライトON/OFF信号がOFFのときは、図5(a)に示すように、常時距離測定を行うべく、ハイビーム用LED群10Hを所定周期でパルス発光させる。ここで、パルス発光の時間幅を100[nsec]程度とし、またパルス発光の周期を1[μsec]程度としており、このパルス発光による距離測定で、遠距離の物体でも高精度の距離測定が可能である。また、発光させない期間を長くすることで、パルス発光動作を周囲に感じさせないようにしている。
First, when the light ON / OFF signal is OFF, as shown in FIG. 5A, the high-
また、ハイビーム用LED群10Hのパルス発光による距離測定ができないときなどには、図5(b)に示すように、補完的にロービーム用LED群10Lをパルス発光させている。なお、ロービーム用LED群10Lのパルス発光は、ハイビーム用LED群10Hのパルス発光よりも十分に長い周期で定期的に行うようにしても良い。
Further, when distance measurement by pulse emission of the high
さらに、車両挙動検出部3からの車両走行情報(加速度)から車両のピッチ角を計算して、ハイビーム用LED群10Hの光軸が上を向いたときには、ハイビーム用LED群10Hでの距離測定を停止し、ロービーム用LED群10Lを所定周期でパルス発光させることで、安定した距離測定を行う。
Further, the vehicle pitch angle is calculated from the vehicle travel information (acceleration) from the vehicle
次に、ライトON/OFF信号がONで、ロービーム用LED群10Lにより前方を照らすときには、図6(a)に示すように、常時距離測定を行うべく、ハイビーム用LED群10Hを所定周期でパルス発光させる。図5と同様に、パルス発光の時間幅は100[nsec]程度、パルス発光の周期は1[μsec]程度である。これにより、遠距離の物体でも高精度の距離測定が可能である。
Next, when the light ON / OFF signal is ON and the front is illuminated by the low
また、ハイビーム用LED群10Hのパルス発光による距離測定ができないときなどには、図6(b)に示すように、補完的にロービーム用LED群10Lをパルス発光させている。パルス発光させる時には、ロービーム用LED群10Lを一旦消灯して、所定時間後にロービーム用LED群10Lをパルス発光させ、更にその所定時間後に再びロービーム用LED群10Lを発光させて前方を照らすようにしている。なお、ロービーム用LED群10Lのパルス発光は、ハイビーム用LED群10Hのパルス発光よりも十分に長い周期で定期的に行うようにしても良い。
Further, when distance measurement by pulse emission of the high
さらに、この場合でも、車両挙動検出部3からの車両走行情報(加速度)から車両のピッチ角を計算して、ハイビーム用LED群10Hの光軸が上を向いたときには、ハイビーム用LED群10Hでの距離測定を停止し、ロービーム用LED群10Lを所定周期でパルス発光させることで、安定した距離測定を行う。但し、この場合、パルス光の周期は図5の場合よりも長いものとなる。
Furthermore, even in this case, when the vehicle pitch angle is calculated from the vehicle travel information (acceleration) from the
次に、走行速度が高い場合であって、ライトON/OFF信号がONで、ハイビーム用LED群10Hにより前方を照らすときには、図7(a)に示すように、常時距離測定を行うべく、ハイビーム用LED群10Hを所定周期でパルス発光させる。この時、ハイビーム用LED群10Hを一旦消灯して、所定時間後にハイビーム用LED群10Hをパルス発光させ、更にその所定時間後に再びハイビーム用LED群10Hを発光させて前方を照らすようにしている。ここで、例えば、パルス発光の時間幅は100[nsec]程度、照明としての照射期間を10[msec]程度、距離測定のための時間幅(消灯およびパルス発光の時間)を1[μsec]程度として、照明期間を距離測定期間と比較して十分に長いものとすることで、照明と測距動作を両立させている。
Next, when the traveling speed is high and the light ON / OFF signal is ON and the front is illuminated by the high
また、ハイビーム用LED群10Hのパルス発光による距離測定ができないときなどには、図7(b)に示すように、補完的にロービーム用LED群10Lをパルス発光させている。なお、ロービーム用LED群10Lのパルス発光は、ハイビーム用LED群10Hのパルス発光よりも長い周期で定期的に行うようにしても良い。
Further, when distance measurement by pulse emission of the high
さらに、走行速度が低い場合であって、ライトON/OFF信号がONで、ハイビーム用LED群10Hにより前方を照らすときには、ハイビーム用LED群10Hおよびロービーム用LED群10Lのパルス発光による距離測定を行わず、図8(a)および(b)に示すように、ハイビーム用LED群10Hにより前方を照らすだけとなる。
Further, when the traveling speed is low and the light ON / OFF signal is ON and the front is illuminated by the high
次に、本実施例のレーダ機能付きLEDランプ装置で距離測定を行う際の処理手順を図9に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図9のフローチャートは、信号処理部5の距離測定指示部22が行う処理手順であり、自車両が走行している場合において、ステップS1以降の処理を開始することになる。
Next, a processing procedure when distance measurement is performed by the LED lamp device with a radar function according to the present embodiment will be described with reference to a flowchart shown in FIG. 9 is a processing procedure performed by the distance
まず、ステップS1において、ライトON/OFF信号に基づき前照灯機能の判断を行う。すなわち、ライトON/OFF信号がONでハイビーム用LED群10Hにより前方を照らす場合には、ステップS2に進んでステップS2〜ステップS7の処理を行う。また、ライトON/OFF信号がONで、ロービーム用LED群10Lにより前方を照らす場合には、ステップS11に進んでステップS11〜ステップS16の処理を行う。さらに、ライトON/OFF信号がOFFの場合には、ステップS12に進んでステップS12,ステップS13およびステップS17の処理を行う。
First, in step S1, the headlamp function is determined based on the light ON / OFF signal. That is, when the light ON / OFF signal is ON and the front is illuminated by the high
次に、ライトON/OFF信号がONでハイビーム用LED群10Hにより前方を照らす場合の処理について説明する。まず、ステップS2では、ハイビーム用LED群10Hの発光をONする。次に、ステップS3では、車両挙動検出部3からの車両走行情報に基づき車速を判断し、車速が所定速度より低ければ、ハイビーム用LED群10Hのパルス発光による距離測定を行わないので、終了する。
Next, processing when the light ON / OFF signal is ON and the front is illuminated by the high
ステップS3で、車速が所定速度より高ければ、ステップS4に進んで、ハイビーム用LED群10Hのパルス発光による距離測定を行うか否かの判断をする。すなわち、前回のハイビーム用LED群10Hのパルス発光による距離測定から所定時間(本実施例では、10[msec]程度)が経過していれば、距離測定が必要と判断してステップS5に進むが、所定時間経過していなければ終了する。
If the vehicle speed is higher than the predetermined speed in step S3, the process proceeds to step S4 to determine whether or not to perform distance measurement by pulse emission of the high
次に、ステップS5では、パルス発光による距離測定を行うために、一旦ハイビーム用LED群10Hを消灯する。そしてステップS6では、所定時間経過後にハイビーム用LED群10Hをパルス発光させ、距離測定を行う。さらにステップS7では、パルス発光してから所定時間経過後に、再び、ハイビーム用LED群10Hの発光を再開して終了する。
Next, in step S5, the high-
次に、ライトON/OFF信号がONで、ロービーム用LED群10Lにより前方を照らす場合の処理について説明する。まず、ステップS11では、ロービーム用LED群10Lの発光をONする。次に、ステップS12では、ハイビーム用LED群10Hをパルス発光させ、距離測定を行う。
Next, processing when the light ON / OFF signal is ON and the front is illuminated by the low
次に、ステップS13では、ロービーム用LED群10Lのパルス発光による距離測定を行うか否かの判断をする。すなわち、ハイビーム用LED群10Hのパルス発光による距離測定ができないとき、或いは、前回のロービーム用LED群10Lのパルス発光による距離測定から所定時間(本実施例では、10[msec]程度)が経過しているときには、距離測定が必要と判断して(この場合、ロービーム用LED群10Lの発光はONであるので)ステップS14に進むが、そうでなければ終了する。
Next, in step S13, it is determined whether or not to perform distance measurement by pulse emission of the low
次に、ステップS14では、パルス発光による距離測定を行うために、一旦ロービーム用LED群10Lを消灯する。そしてステップS15では、所定時間経過後にロービーム用LED群10Lをパルス発光させ、距離測定を行う。さらにステップS16では、パルス発光してから所定時間経過後に、再び、ロービーム用LED群10Lの発光を再開して終了する。
Next, in step S14, the low-
さらに、ライトON/OFF信号がOFFの場合の処理について説明する。まず、ステップS12では、ハイビーム用LED群10Hをパルス発光させ、距離測定を行う。
Further, processing when the light ON / OFF signal is OFF will be described. First, in step S12, the high
次に、ステップS13では、ロービーム用LED群10Lのパルス発光による距離測定を行うか否かの判断をする。すなわち、ハイビーム用LED群10Hのパルス発光による距離測定ができないとき、或いは、前回のロービーム用LED群10Lのパルス発光による距離測定から所定時間が経過しているときには、距離測定が必要と判断して(この場合、ロービーム用LED群10Lの発光はOFFであるので)ステップS17に進むが、そうでなければ終了する。
Next, in step S13, it is determined whether or not to perform distance measurement by pulse emission of the low
そして、ステップS17では、ロービーム用LED群10Lをパルス発光させ、距離測定を行って終了する。
In step S17, the low-
なお、以上説明した処理は、ハイビーム用LED群10Hのパルス発光による距離測定の周期、即ちパルス発光の周期(本実施例では、1[μsec]程度)毎に、繰り返し行われる。
Note that the processing described above is repeatedly performed every period of distance measurement by pulse emission of the high
以上説明したように、本実施例のレーダ機能付きLEDランプ装置では、複数個のLEDを有し、自車両前方に光を照射するLEDランプ10H,10Lと、LEDランプ10H,10LのONまたはOFFの指示を与えるライトON/OFF信号と、自車両前方に存在する物体までの距離を測定する指示を与える距離測定指示部22と、ライトON/OFF信号がONのときはLEDランプ10H,10Lを発光させ、距離測定指示部22による測定指示のあるときはLEDランプ10H,10Lをパルス発光させるLED駆動制御部11,12H,12Lと、LEDランプ10H,10Lから送出されたパルス光の反射光を受光する信号受信部4と、パルス発光させてから該パルス光の反射光を受光するまでの時間差に基づき物体までの距離を検出する信号処理部5と、を備えて構成し、ヘッドランプの光源としてLEDを用いることで、1つの光源で前照灯と距離測定という2つの機能の両立が図れるため、部品点数やコストの削減が可能となる。また運転支援システムに本発明を適用する場合には、別途レーダを搭載する必要がなくなるためデザイン上の制約がなくなり、結果として、低コストで車間距離測定を可能としたレーダ機能付きLEDランプ装置を実現できる(請求項1の効果)。
As described above, in the LED lamp device with a radar function according to the present embodiment, the
また、本実施例のレーダ機能付きLEDランプ装置では、LEDランプに、ハイビーム用LED群10Hと、ロービーム用LED群10Lとを備え、それぞれパルス発光が可能である。また、ロービーム用LED群10Lのパルス発光の回数は、ハイビーム用LED群10Hのパルス発光の回数よりも少なくなるようにしている。このように、ハイビーム用LED群10Hおよびロービーム用LED群10Lによる距離測定を、互いに補完し合うように行うことで、より確実に自車両前方の物体までの距離を測定することができる。例えば、坂道やでこぼこ道などにおける車両姿勢の変化など、走行環境の影響でハイビーム用LED群10Hまたはロービーム用LED群10Lの光軸が物体からずれてしまって距離測定ができなくなることがあるが、そのような時に他方のLEDに切り替えて距離測定を行うことで、安定した距離測定が可能となる(請求項1,2の効果)。
In the LED lamp device with a radar function according to the present embodiment, the LED lamp includes the high
また、本実施例のレーダ機能付きLEDランプ装置では、自車両の挙動(車両位置、車両進行方向、車両の向き、車両の加速度および移動距離等)を検出する車両挙動検出部3を有して構成し、距離測定指示部22では、車両挙動検出部3で検出された車速に応じて(車速が所定速度以上のときに)ハイビーム用LED群10H(またはロービーム用LED群10L)をパルス発光させている。これにより、車速に応じて周囲の環境を推定し、運転に影響を与えないように距離測定を行うことができる。また、距離測定の必要性がそれほど高くない低速走行時には距離測定を行わないので、無駄な処理を省いてバッテリの消費電力を抑制することもできる(請求項3,5の効果)。
In addition, the LED lamp device with a radar function according to the present embodiment includes a vehicle
また特に、本実施例のレーダ機能付きLEDランプ装置では、ライトON/OFF信号がOFFのときは、常時、ハイビーム用LED群10Hを所定周期でパルス発光させ、ライトON/OFF信号がONのときは、車速に応じて(車速が所定速度以上のときに)ハイビーム用LED群10Hをパルス発光させている。さらに、ハイビーム用LED群10Hのパルス発光による距離測定ができないときは、補完的にロービーム用LED群10Lをパルス発光させて距離測定を行っている。
In particular, in the LED lamp device with a radar function of this embodiment, when the light ON / OFF signal is OFF, the high
ハイビーム用LED群10Hの光軸は、例えば前方100[m]先まで照らせるように設定され、遠方の物体までの距離を測定することが可能であり、距離測定に必要な発光時間も極短時間で済むため、周囲に悪影響与えず、安定的に距離測定が可能となる。また、ロービーム用LED群10Lの光軸は、例えば前方40[m]先まで照らせるように設定されているため、車両のピッチ角が上を向いたときや前方が下り坂となっている場合など、ハイビーム用LED群10Hのパルス光では距離測定が行えないような状況においても、前方の物体までの距離を確実に測定することが可能となる(請求項4,6の効果)。
The optical axis of the high-
また、本実施例のレーダ機能付きLEDランプ装置では、ライトON/OFF信号がONでロービーム用LED群10Lを発光させているときは、ロービーム用LED群10Lを一旦消灯した後に該ロービーム用LED群10Lをパルス発光させ、その所定時間後に再び該ロービーム用LED群10Lを発光させ、また、ライトON/OFF信号がONでハイビーム用LED群10Hを発光させているときは、ハイビーム用LED群10Hを一旦消灯した後に該ハイビーム用LED群10Hをパルス発光させ、その所定時間後に再び該ハイビーム用LED群10Hを発光させている。これにより、ハイビーム用LED群10Hまたはロービーム用LED群10Lを照明として使用している時でも、そのハイビーム用LED群10Hまたはロービーム用LED群10Lを用いたパルス光による距離測定が可能である(請求項7,8の効果)。
In the LED lamp device with a radar function according to the present embodiment, when the light ON / OFF signal is ON and the low
1 信号送出部
3 車両挙動検出部
4 信号受信部(受光手段)
5 信号処理部
7 光学レンズ
8 フォトダイオード
9 信号増幅器
10H,10Ha,10Hb ハイビーム用LED群
10L,10La,10Lb ロービーム用LED群
11 LED駆動制御部
12H ハイビームLED駆動部
12L ロービームLED駆動部
15a,15b ウインカー
21 送信トリガ発生部
22 距離測定指示部
L1 ハイビーム用LED群10Hの光軸
L2 ロービーム用LED群10Lの光軸
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記LEDランプのONまたはOFFの指示を与えるライトON/OFF信号と、
自車両前方に存在する物体までの距離を測定する指示を与える距離測定指示手段と、
前記ライトON/OFF信号がONのときは前記LEDランプを発光させ、前記距離測定指示手段による測定指示のあるときは前記LEDランプをパルス発光させるLED駆動制御手段と、
前記LEDランプから送出されたパルス光の反射光を受光する受光手段と、
前記パルス発光させてから該パルス光の反射光を受光するまでの時間差に基づき物体までの距離を検出する信号処理手段と、
自車両の挙動を検出する車両挙動検出手段を有し、
前記LEDランプは、パルス発光可能なハイビーム用LEDとロービーム用LEDとで構成され、
前記ライトON/OFF信号と前記車両挙動検出手段で検出された自車両の挙動とに基づいて、前記距離測定指示手段は、補完的に前記ハイビーム用LEDとロービーム用LEDとをパルス発光させて距離を測定する指示を与える
ことを特徴とするレーダ機能付きLEDランプ装置。 An LED lamp having a plurality of light emitting diodes (hereinafter referred to as LEDs) and irradiating light in front of the vehicle;
A light ON / OFF signal for giving an instruction to turn on or off the LED lamp;
Distance measurement instruction means for giving an instruction to measure the distance to an object existing in front of the host vehicle;
LED drive control means for causing the LED lamp to emit light when the light ON / OFF signal is ON, and for causing the LED lamp to emit pulse light when there is a measurement instruction by the distance measurement instruction means;
A light receiving means for receiving reflected light of the pulsed light transmitted from the LED lamp;
A signal processing means for detecting a distance to an object based on a time difference from when the pulsed light is emitted until the reflected light of the pulsed light is received;
Having vehicle behavior detection means for detecting the behavior of the host vehicle,
The LED lamp is composed of a high beam LED and a low beam LED capable of emitting pulses,
Based on the light ON / OFF signal and the behavior of the host vehicle detected by the vehicle behavior detection means, the distance measurement instruction means complementarily causes the high-beam LED and the low-beam LED to emit light in a pulsed manner. Give instructions to measure
The radar function with LED lamp device comprising a call.
前記ライトON/OFF信号がONのときは、前記距離測定指示手段は、車速に応じて前記ハイビーム用LEDをパルス発光させることを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載のレーダ機能付きLEDランプ装置。 When the light ON / OFF signal is OFF, the distance measurement instruction means always causes the high beam LED to emit light at a predetermined cycle, and
Wherein when light ON / OFF signal is ON, the distance measurement instruction means, according to any one of claims 1 to 3, characterized in that for the pulse emission of the high-beam LED in accordance with the vehicle speed LED lamp device with radar function.
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