JP4554528B2 - 光源装置 - Google Patents

Description

本発明は、乗用車、トラック、バス等の車両室内に適用して好適な光源装置に関する。

従来から、車両の状態を乗員に報知するためのドアカーテシランプ等のインジケータランプや、コンソール照明等の車両室内の雰囲気照明ランプ、読書用の照明ランプ、メータナビ照明ランプ、フットランプ等に用いられる光源装置が車両室内に設けられている。これらの光源装置は、コンピュータを用いて電子制御により総括的にコントロールされるいわゆるイルミネーテッドエントリーシステムとして構成されることが多い。

ところでこのような光源装置のうち車両の状態を乗員に報知するためのインジケータランプやメータナビ照明ランプ、フットランプ等に用いられるものは、例え運転者が運転中に前方を注視している場合でも、ある程度は認識できるように視認性を高めることが好ましい。また、運転中の運転者の脇見を防止することもこれと同時に重要なことであり、例えば特許文献１に記載されているような運転者の脇見運転防止のための車両用表示装置が開発され、運転者がより前方に注視できるような工夫がなされている。
特開２００３−４８４５３号公報

ところが、特許文献１に記載されているように運転者の脇見運転防止のための装置が適用された車両においては、運転者がより前方に注視できるような工夫がなされているため、車両走行中において、上述したようなインジケータランプやメータナビ照明ランプ、フットランプ等に用いられる光源装置の視認性を高める必要性がさらに高まる。

加えて、このように光源装置の視認性を高めるにあたっては、当該視認性が運転者の視環境の変化に左右されるものであることに起因して、運転者の視環境に対応した方策を採用しないと視認性を高める効果が薄いことが判明しているが、この知見に基づいて視認性を高めた光源装置は現在まで提供されていない。

本発明は、上記問題に鑑み、運転者の視環境に対応しながら、運転者の視認性を高めることができる光源装置を提供することを目的とする。

上記の問題を解決するため、本発明に係る光源装置は、車両室内に用いられる光源装置であって、当該光源装置が発生する光に確率共振現象をもたらすノイズを重畳するとともに、当該ノイズの強度を運転者の視環境に対応させることを特徴とする。

ここで運転者の視環境とは、運転者が運転席に座って前方を見た場合の運転者の位置における照度又は照度の時間変化率であり、昼夜の違いによる照度の絶対レベルを含むことはもちろん、夜間走行時における街灯や先行車のテールランプ、店舗等の複数の光源による照度又は照度の時間変化率をも含む。

ここで、前記運転者の視環境を、前記運転者の視野内の複数の光源の照度を合計して決定してもよい。

あるいは、前記運転者の視環境を、前記運転者の視野内の複数の光源の照度を合計したものの時間変化率により決定してもよい。

本発明の光源装置によれば、運転者の視環境に対応して、運転者の視認性を高めることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、添付図面を参照しながら説明する。図１、図２および図３は、本発明による光源装置が利用する確率共振現象についての説明図である。

確率共振現象（Stochastic Resonance）とは、人間あるいは動物等の生体に代表されるあるシステムに対するある閾値以下の微弱な入力信号に対する非線形系の応答が、ある強度のノイズによって増強され、生体の神経細胞の機能（特に感覚）を高めるという現象である。

図１に示すように、人間あるいは動物等の生体の神経細胞は閾値型の入力特性を有する。つまりある閾値（Threshold）以下の入力信号（Input）に対しては、神経細胞は応答せず、出力信号（Output）は出力されない。

そこに、図２に示すように、神経細胞（System）に閾値以下の入力信号（Input）が入力されている場合に、ある強度のノイズを同時に入力すると、出力信号（Output）が出力される。これが確率共振現象である。

この場合、入力されるある強度のノイズは、その強度が大きすぎても小さすぎても確率共振現象を誘起することはできない。ノイズ強度（Noise Intensity）と、出力信号（Output）の信号雑音比（SNR）をグラフで示すと、図３に示すような釣鐘型の曲線を描く。つまりこの釣鐘型の曲線がピーク値を取るＡ近傍のノイズ強度を有するノイズが、確率共振現象を誘起するある強度のノイズである。

本発明に係る光源装置では、このような確率共振現象を利用して発生する光に確率共振現象をもたらすノイズ光を印加して、発生する光に含まれる流動刺激を増やすことにより、生体の神経細胞の機能、特には感覚の一つである視覚を高めるとともに、運転者の視環境に応じて確率共振現象をもたらすノイズ光の強度を変化させることにより、運転者の視環境の変化にかかわらず、運転者の光源装置の発生する光に対する視認性を高めることができる。

つまり、図４に示すような、車両室内に設けられる光源装置１において、バルブ２（ＬＥＤでもよい）に発生させる光に確率共振現象をもたらすノイズ光を重畳させるために、入力電圧信号にノイズ（ここではホワイトノイズ）を重畳する。図４中３は電源装置を示す。

具体的には、図５（ａ）に示すように、光源装置を構成するバルブ２あるいはＬＥＤ等の発光体に入力する電圧波形（電流制御であれば電流波形）に、図５（ｂ）に示すようなノイズを重畳させて、図５（ｃ）に示すような電圧波形として、図４に示す電球２に入力する。これらのことにより、図４の電球２から発せられる光の照度は、図５（ｃ）に示すような波形となる。

さらにこれに加えて、運転者の視環境に応じて確率共振現象をもたらすノイズの強度を変化させる。ここで運転者の視環境とは、運転者が運転席に座って前方を見た場合の運転者の位置における照度又は照度の時間変化率であり、昼夜の違いによる照度の絶対レベルを含むことはもちろん、夜間走行時における街灯や先行車のテールランプ、店舗等の複数の光源による照度又は照度の時間変化率をも含む。ここでは光源装置は電圧制御であるため、ノイズの強度すなわちノイズの電圧の振幅を、運転者の視環境に比例した値とする。

このうち特に夜間走行時における、運転者の視環境は、前記運転者の視野内の複数の光源の照度を合計したものにより決定してもよいし、運転者の視野内の複数の光源の照度を合計したものの時間変化率により決定してもよい。

例えば夜間走行時において、運転者の視野内の映像が図６に示したものである場合に、信号の照度をＬ１、街灯の照度をＬ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５、店舗の照度をＬ６、先行車両のテールランプの照度をＬ７とした場合には、これらの合計ΣＬ＝Ｌ１＋Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４＋Ｌ５＋Ｌ６＋Ｌ７が運転者の視環境となる。このΣＬを明るさランクと称する。各々の照度は車両の運転席に設けたＣＣＤカメラ等の撮像手段や光センサ等の照度測定手段により求められる。また、ΣＬを求めるにあたっては、上述したように単に加算するのみならず、例えば、運転者の視野内の前方に位置する信号機の照度Ｌ１や先行車両のテールランプの照度Ｌ７を、それ以外の光源の照度に対して重み付けをして加算して求めることもできる。

この明るさランクΣＬが相対的に大きい場合には、照度の大きい光源が多数個運転者の視野内に存在している場合であるため、車両室内の光源装置に対する運転者の視認性を高めるためには、図７に示すように重畳するノイズ光の強度を相対的に大きくする必要があるため、図４に示す入力電圧信号に重畳するノイズの強度を相対的に大きくする。

これと反対に、明るさランクΣＬが相対的に小さい場合には、照度の大きい光源が多数個運転者の視野内に存在していない場合であるため、車両室内の光源装置に対する運転者の視認性を高めるためには、図７に示すようにノイズ光の強度は相対的に小さくしてもよいので、図４に示す入力電圧信号に重畳するノイズの強度を相対的に小さくする。

以上用いた明るさランクΣＬに換えて、運転者の視環境として、明るさランクΣＬの時間変化率ｄΣＬ／ｄｔを用いることもできる。このｄΣＬ／ｄｔを明るさ変化ランクと称する。

この明るさ変化ランクｄΣＬ／ｄｔが相対的に大きい場合には、照度の大きい光源が運転者の視野内に存在する状態と存在しない状態とが連続することにより、明るさの変化が大きい場合であるため、車両室内の光源装置に対する運転者の視認性を高めるためには、図７に示すようにノイズの強度を相対的に小さくしてもよいので、図４に示す入力電圧信号に重畳するノイズの強度を相対的に小さくする。

これと反対に、明るさ変化ランクｄΣＬ／ｄｔが相対的に小さい場合には、照度の大きい光源が運転者の視野内に存在していない、あるいは、常に存在して明るさの変化が小さい場合であるため、車両室内の光源装置に対する運転者の視認性を高めるためには、図７に示すようにノイズ光の強度は相対的に大きくする必要があるので、図４に示す入力電圧信号に重畳するノイズの強度を相対的に大きくする。

これによれば、光源装置１の発生する光に確率共振現象をもたらすノイズ光を印加して、バルブ２の発生する光に含まれる流動刺激を増やすことにより、生体の神経細胞の機能、特には感覚の一つである視覚を高めるとともに、運転者の視環境に応じて確率共振現象をもたらすノイズ光の強度を変化させることにより、運転者の視環境の変化にかかわらず、運転者の車両室内の光源装置の発生する光に対する視認性を高めることができる。

以上本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明は上述した実施例に制限されることなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形および置換を加えることができる。

本発明は、確率共振現象を利用して運転者の視認性を高めた光源装置に関するものであり、比較的軽微な装置の変更及び追加によりその効果が得られるので、乗用車、トラック、バス等の様々な車両に適用可能なものである。

本発明による光源装置の利用する確率共振現象を説明する模式図である。 本発明による光源装置の利用する確率共振現象を説明する模式図である。 本発明による光源装置の利用する確率共振現象を説明する模式図である。 本発明による光源装置の一実施例を示す模式図である。 本発明による光源装置の一実施例を示す模式図である。 本発明による光源装置の一実施例を示す模式図である。 本発明による光源装置の一実施例を示す模式図である。

符号の説明

１ 光源装置
２ バルブ
３ 電源装置

Claims (3)

1. 車両室内に用いられる光源装置であって、当該光源装置が発生する光に確率共振現象をもたらすノイズ光を重畳するとともに、当該ノイズ光の強度を運転者の視環境に対応させることを特徴とする光源装置。
2. 前記運転者の視環境を、前記運転者の視野内の複数の光源の照度を合計したものにより決定することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。
3. 前記運転者の視環境を、前記運転者の視野内の複数の光源の照度を合計したものの時間変化率により決定することを特徴とする請求項１に記載の光源装置。

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