JP5731144B2 - ヘッドランプへの電力供給を制御する装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動車のヘッドランプへの電力供給を制御する装置に関する。本発明は、さらに、自動車のヘッドランプ、および自動車のヘッドランプへの電力供給を制御する方法にも関する。

本発明は、自動車分野、詳細には、自動車のヘッドランプの白熱ランプ、またはエレクトロルミネセントダイオードに電力が供給される、自動車の照明分野に適用されるものである。

自動車の照明分野において、基本的に次のものを含む種々のタイプの照明機能が存在する。
− 低光強度および短投光距離のサイドライト。この機能は、主として、平均輝度および平均視界ベースで、自動車の存在を伝えるためのものである。
− 概ね７０ｍに達する路上投光距離を有する、光強度のより高いロービーム。この機能は、基本的に、夜間において用いられる。この機能は、先行車両または対向車両の運転者を眩惑しないように、少なくとも１つのゾーンにおいて、強い明度勾配を示す明度分布を有することを特徴とする。
− 概ね２００ｍに達する長投光距離を有するハイビーム。この機能は、遠方から道路を照らし出して、運転者が自動車の進路を把握することを可能にするために用いられる。
− フォグランプ。

現在、ロービーム機能とハイビーム機能との両方を備えた投光器、すなわちヘッドランプが存在する。このようなヘッドランプは、一般に、二重機能ヘッドランプと呼ばれている。

このような二重機能ヘッドランプは、機能のモード（ハイビームまたはロービーム）とは無関係に、どちらのモードにおいても、同一の光を放射する光源を備えている。二重機能ヘッドランプは、一般に、光ビームのカットオフを確実に行うのに適した可動カバーを有している。この可動カバーは、例えば第１の位置または第２の位置に位置することができる金属シャッタである。第１の位置においては、可動カバーは、ヘッドランプの光源、すなわちランプから放射された光ビームを遮蔽しない。第２の位置においては、可動カバーは、ヘッドランプのランプから放射された光ビームを部分的に遮蔽する。第２の位置においては、可動カバーは、光ビームを部分的にカットオフし、この部分的なカットオフは、ロービーム機能を得るために必要な、光ビームのカットオフである。したがって、ロービームモードの照明であるか、ハイビームモードの照明であるかは、カットオフが存在するか否かによって識別される。

今日の二重機能ヘッドランプにおいては、光源は、ハロゲンランプの場合がある。このハロゲンランプには、一般に、各ランプタイプに対して、ランプメーカによって指定されている定格電圧である一定電圧が供給される。この定格電圧は、ほとんどの場合、そのランプの機能が法的要件を満たすための供給電圧である。

ランプメーカは、ランプの定格電圧の指示のほかに、平均寿命を定めている。通常、タイプＨ７のランプの平均寿命は、１３．２Ｖの定格電圧において、約９００時間である。

しかしながら、実際には、自動車の電気機器が、ランプの定格電圧より高い定格電圧を有することが多いため、ランプの平均寿命は、多くの場合、ランプメーカによって指示されている平均寿命より、相当に短くなることが知られている。ランプの平均寿命の終期において、新しいランプを購入して、ヘッドランプに搭載し直さなければならない。この操作は、ますます複雑化し、ユーザが行うのは困難になっており、自動車の使用が不可となったり、余分の費用支出が余儀なくされたりする。

したがって、満足できる照明性能を維持しながら、ランプの実際の寿命時間を延ばす必要がある。

さらに、自動車からの照明のためにヘッドランプによって消費される電気エネルギーを減少させる必要がある。

本発明は、これらの課題の少なくとも１つに対する解決方法を提供することを目的とするものである。

この目的を達成するために、本発明は、ハイビーム機能、および／またはロービーム機能での照明を行うことができる、自動車のヘッドランプへの電力供給を制御する制御方法であって、ロービーム機能とハイビーム機能とのうちの少なくとも一方において、次のステップを含むことを特徴とする制御方法を提供する。
− 照明に関連する、自動車の少なくとも１つの運転パラメータを決定するステップ。
− この少なくとも１つの運転パラメータの値によって特徴付けられる、いくつかの照明モードを定めるステップ。
− 照明モードの各々に対して、ヘッドランプへの供給モードを割り当てるステップ。
− 照明モードの各々に対応する供給モードをメモリに記憶させるステップ。

それゆえ、ヘッドランプのへ供給モードは、照明モードしたがって運転状態に適応する。したがって、ヘッドランプの電力消費量を調整することができる。それによって、運転状態に応じて、光源の寿命時間を延ばし、かつ／またはヘッドランプによる照明に伴うＣＯ₂排出量を低減させることができる。この制御方法は、ヘッドランプへの供給モードを、これらの照明モードに適応させ、したがって、照明をこれらの照明モードに適応させるステップを含んでいてもよい。

一実施形態によれば、ヘッドランプへの各供給モードは、ヘッドランプに印加される所定の電圧、および／または所定の電界に対応している。したがって、ヘッドランプに印加される電圧、および／または電界を調整することによって、照明を、識別された運転モードに適応させることができる。

ランプの端子間電圧は、その寿命時間に直接的に影響することが知られている。より正確には、端子間電圧が高くなるほど、ランプの寿命時間はより短くなる。例えば１３．２Ｖの端子間電圧においては、タイプＨ９のランプは、１１．７８Ｖの端子間電圧における寿命時間（この場合には約１１００時間）の約（１／４．４）倍未満の寿命時間しか有しない。

さらに、ランプの照明能力は、主として、その光路と輝度とによって評価される。これらの照明能力、すなわち光路および輝度レベルは、ランプの端子間電圧に依存する。すなわち、ランプの端子間電圧が高くなるほど、光路はより長くなり、輝度はより高くなる。一例として、輝度を考えると、標準タイプＨ９のランプの輝度は、１３．２Ｖ、１２．８Ｖのランプ端子間電圧において、それぞれ約３４００ｃｄ／ｃｍ²、３１５０ｃｄ／ｃｍ²である。

言い換えると、輝度の上昇は、ランプの寿命時間に悪影響を及ぼす。

本発明の進展の過程で、バッテリ端子にオルタネータが接続されているために、現存するヘッドランプにおいて、エンジンの回転時にヘッドランプに印加される電圧は、一般に相当に上昇することが明らかになった。電圧のこの上昇は、通常、１３．２〜１４Ｖ、またはそれ以上までの進行として現れる。電圧のこの上昇によって、過剰な電力消費を余儀なくされ、しかもランプの寿命時間は相当に短くなりがちである。

さらに、より低電圧においても満足できる照明が得られるから、ほとんどの場合において、この過剰な電力消費によって、運転の快適性または安全性が著しく改善されるということはない。

本発明は、通常の走行状態においては、適切なヘッドランプ照明能力を発揮し、例えば高速道路における走行時、「旋回光」モードにおける照明時、またはブレーキ作動時などの特殊な走行状態においては、高い照明能力を発揮しながら、ハロゲンランプの寿命時間を延ばすことによって、自動車照明用のハロゲンランプの過度の電力消費問題を解決しようとするものである。

本発明は、ヘッドランプが、ロービーム機能、またはハイビーム機能で作動しているときに、ランプに伝達される電圧を、運転モードに適応させようとするものである。したがって、同一の照明機能に対して、いくつかの電圧が設定される。そのため、ランプに伝達される電圧は、推奨最大電圧未満、かつ自動車の電気機器の作動電圧未満の電圧をランプに供給する（可能な限り多くの場合に）ことによって、過剰な電力消費を余儀なくする過度の照明を制限しながら、満足できる照明を発生させるように選ばれる。この電圧の設定には、自動車の内部および外部のパラメータが考慮に入れられる。一例として、周辺光が存在する場合には、適切な照明を発生させるために、最高電圧未満の電圧が印加される。したがって、ランプの電力消費量は減少し、ランプの寿命時間は延びる。さらに、排出されるＣＯ₂量も低減する。

別の一実施形態によれば、ヘッドランプは、複数の光源を有しており、ヘッドランプへの供給モードの各々において、少なくとも１つの光源の点灯または消灯が、他の光源と無関係に定められる。

したがって、運転状態に対応して、照明モードが決定され、点灯される光源部分と消灯される光源部分との調整によって、照明が適合化される。これにより、ヘッドランプによって消費される電力量、したがって照明に起因するＣＯ₂排出量が調整される。

一変形実施形態において、ヘッドランプへの供給モードの各々において、各々の光源の点灯または消灯が、他の光源の点灯および消灯に無関係に定められる。この場合には、ヘッドランプの消費量を、非常に正確に適応化させることができる。点灯および消灯される光源の部分および数に応じて、ヘッドランプによって発生する照明に、多くの特徴を定めることができる。

有利な一変形例によれば、供給モードは、少なくとも２つの供給モードにおいて、ヘッドランプによって与えられる照明の照明パターンが、互いに十分に類似するように、かつヘッドランプによって与えられる照明の光強度が、供給モード毎に変化するように定められる。

したがって、同一の供給モードにおいては、点灯光源と消灯光源とは、照明パターンのいかなる変化も示さないように分配される。そのため、特定の光源の消灯によって、暗がりまたは薄暗がりが生じることはない。したがって、発生した照明パターンに対する運転者の知覚は、いずれの運転モードにおいても一定に保たれる。他方、光ビーム強度は、運転モード毎に変化する。したがって、運転者をほとんど惑わせることなく、ヘッドランプによって消費される電力を著しく減らすことができる。他の自動車の運転者または歩行者にとっても、照明パターンに対する知覚は一定のままであることが有利である。

一変形実施形態によれば、ヘッドランプは複数の光源を有しており、ヘッドランプへの各供給モードにおいて、各光源にそれぞれ印加される電圧または電界が定められる。

本発明は、さらに、任意選択的に、次の特性のうちの任意の少なくとも１つを有する。
− ヘッドランプの光源には、白熱ランプ、エレクトロルミネセントダイオード、および、複数のエレクトロルミネセントダイオードまたは複数の白熱ランプを有するモジュールが含まれる。

− 上述の少なくとも１つの運転パラメータには、次のパラメータ、すなわち車両速度、ナビゲーションデータ、車両エンジンの運転速度、車両ハンドルの回転速度、ワイパーおよびフォグランプの作動、加速度値、ブレーキペダル、またはアクセルペダルの作動速度または作動角度、運転者による制御の関与、例えば「節約」モードの選択の中から選択された、自動車内のパラメータが含まれる。

− 上述の少なくとも１つの運転パラメータには、次のパラメータ、すなわち周辺照明の存在、街路照明の明るさ、昼光の明るさ、汚染度（１種類以上の分子に関する）の中から選択された、自動車の外部のパラメータ、すなわち自動車の外部の状態を表わすパラメータが含まれる。

− 上述の少なくとも１つの運転パラメータには、次のパラメータ、すなわち交通密度、一定の周辺境界内の車両の数、前方車両との間の距離、前方車両、後方車両、または追い越し中の車両との間の相対速度、および／または相対加速度、地表の標識線の色、信号パネルの意味、障害物の存在、十字交差点または環状交差点の出現、都市環境の存在、街路照明の存在、赤信号の存在、さらには霧、雨、雪または煙の存在、障害物の検出の中から選択された、自動車の外部のパラメータが含まれる。

− 上述の少なくとも１つの運転パラメータには、交通密度を表わすパラメータが含まれる。交通密度は、交通密度を反映するナビゲーションデータによって特定される。例えばナビゲーションシステムを装備している自動車を、その自動車が交通渋滞に巻き込まれていることを指示する情報を受け取るように構成することができる。本発明の制御方法を遂行する装置は、自動車が交通渋滞運転モードに入ったときを識別して、ヘッドランプに印加される電力を低下させるように命じる。あるいは、交通密度は、前方車両との間の距離、一定の周辺境界内の車両の数、交通密度に関するナビゲーションデータの中からの少なくとも１つのサブパラメータと組み合わされた、車両速度を反映するナビゲーションデータによって決定される。例えばナビゲーションシステムからのデータが交通渋滞を検出しており、かつ車両速度が９０ｋｍ／ｈｒ未満である場合に、交通渋滞運転モードが識別される。したがって、運転モードのこの識別においては、車両速度などの別のパラメータによる検証を加えることができる。

− 供給電圧を割り当てるために、または点灯および消灯される光源の数および部分を定めるために、少なくとも次のパラメータ、すなわち車両速度と周辺照明の組み合わせが考慮される。これらのパラメータは、実際、照明ストラテジーを確立するために特に関係の深いものである。

− ロービーム機能およびハイビーム機能の各々に対して、いくつかの照明モードが定められる。限定するものではないが、各照明モードは、少なくとも２つのパラメータの値を、その特性として有する。

− 自動車の使用中に、次のステップ、すなわち、運転パラメータに関する値を受け取るステップと、複数の照明モードの中から、この値に対応する照明モードを選択するステップと、選択された照明モードに基づいて、ヘッドランプへの電力供給モードを決定するステップとが実行される。例えば供給電圧、または点灯される光源の数は、車両速度の上昇、および／または周辺照明の低下、および／またはハンドルの回転角度の増加に伴って増加する。

− 運転パラメータに関する値は、次のセンサ、すなわちレーダー、ライダー、カメラのうちの１つ以上から得られる。

− カメラは、次のもののうちの少なくとも１つを検出するように構成されている。
・ カメラを装備している自動車の近くの自動車の数。
・ カメラを装備している自動車と、少なくとも１つの前方車両との間の距離。
・ カメラを装備している自動車の絶対速度。
・ 前方車両、後方車両、または追い越し中の車両との間の相対速度および／または相対加速度。
・ 地表の標識線の色。
・ 信号パネルの意味。
・ 周辺照明の光強度。
・ 都市環境の存在
・ 街灯の存在。
・ 障害物。
・ 前方車両のブレーキ灯の点灯。
カメラは、自動車の正面に配置されていることが好ましい。
同一のカメラに、上述の運転モードの多くを検出しうるように構成されていると有利である。それに代えて、またはそれに加えて、カメラで検出された１つ以上のパラメータが、車輪の回転速度、ナビゲーションデータなどの、カメラで検出されたものではない他のパラメータと組み合わされる。これによって、システムのパラメータの設定時に、各々が１つの照明モードに対応する多数の運転モードを正確に定めることができる。本発明によると、さらに、走行中に識別された運転モードに対する信頼度を高めることができる。
カメラを使用すると、費用の軽減がもたらされるから、特に有利である。カメラが、本発明の範囲内で必要な機能と無関係な機能を備えているときに、この費用の軽減は、より大きくなる。

− 供給モードは、次のステップによって定められると有利である。
・ ヘッドランプに対する所望寿命時間、および／またはヘッドランプの所定の使用期間における、ヘッドランプの所望最大電力消費量を定めるステップと、
・ 照明モードの各々に対する、ヘッドランプの相対的使用期間を特徴付ける運転プロファイルをあらかじめ決めるステップと、
・ あらかじめ決められた運転プロファイルにしたがってヘッドランプを使用したと仮定すると、所望寿命時間に近い寿命時間、および／または所望最大電力消費量に近い電力消費量が生じるとともに、ヘッドランプが、照明モードの各々において満足できる照明を与えるように、照明モードの各々に対する供給モードを計算するステップ。
したがって、出力の大きすぎる照明を要しない照明モードを選択することによって、ヘッドランプのランプの消費量を低下させ、かつ／または寿命時間を延ばすことができる。
運転者の実際の運転プロファイルが、あらかじめ決められた運転プロファイルに関する特定の閾値を超過しているか否かを識別することが有利である。超過している場合には、各照明モードに対して、新しい供給モードが再計算される。この新しい供給モードは、この新しい供給モードによって、ヘッドランプの寿命時間、および／またはヘッドランプの電力消費量したがってＣＯ₂排出量が、運転者のこの運転プロファイルにおいても、実質的に変化しないように再計算される。

本発明は、さらに、ハイビーム機能、および／またはロービーム機能での照明を行うのに好適な、自動車のヘッドランプへの供給を制御する装置であって、ロービーム機能とハイビーム機能とのうちの少なくとも一方において、次のように設定されていることを特徴とする装置を提供するものである。
− 照明に関連する、自動車の少なくとも１つの運転パラメータに関する値を受け取り、
− 複数の照明モードの中から、この値に対応する照明モードを選択し、
− 選択された照明モードに対応する、ヘッドランプへの供給モードを決定する。

したがって、ヘッドランプが、ただ１つのランプしか有していない場合には、本発明による装置は、このただ１つのランプに、そのときの運転状態の照明モードに適切な電圧を供給することができる。この適切な電圧は、満足できる照明を確実にするためには十分に高く、かつ過剰な照明を発生させないためには十分に制限される。したがって、本発明は、満足できる照明状態を与えながら、ヘッドランプの消費量を低下させ、それによって、ランプの寿命時間を延ばすことができる。

ヘッドランプが、エレクトロルミネセントダイオードなどのいくつかの光源を有している場合には、本発明による装置は、そのときの運転状態の照明モードに適切な数の光源を点灯させることができる。光源のこの数は、満足できる照明を確実にするためには十分に多く、かつ過剰な照明を発生させないためには十分に制限される。したがって、本発明は、満足できる照明状態を与えながら、ヘッドランプの消費量を低下させ、それによって、ＣＯ₂排出量を低減させることができる。

任意選択的に、本発明による装置は、さらに、次の特性のうちの少なくとも１つを有している。
− この装置は、照明に関連する、自動車の少なくとも１つのパラメータを受け取るように構成された次の手段のうちの少なくとも１つを備えている。
・ この装置を装備している自動車に近い車両の数を検出する手段。
・ この装置を装備している自動車と、少なくとも１つの前方車両との間の距離を検出する手段と、
・ この装置を装備している自動車の絶対速度を検出する手段。
・ 前方車両、後方車両、または追い越し中の車両との間の、この装置を装備している自動車の相対速度、および／または相対加速度を検出する手段。
・ 地表の標識線の色を検出する手段。
・ 交通標識の意味を検出する手段。
・ 周辺照明を検出して測定する手段。
・ 都市環境の存在を検出する手段。
・ 街灯の存在を検出する手段。
・ 障害物を検出する手段。
・ 前方車両のブレーキ灯の点灯を検出する手段。

− 検出する手段は、検出器であってもよい。

− 検出する手段には、照明に関連する、自動車の少なくとも１つの運転パラメータを受け取るように設定されたカメラが含まれる。

− カメラに替えて、またはこれに加えて、この装置は、照明に関連する、自動車の次の運転パラメータのうちの少なくとも１つを受け取るように構成されたレーダーまたはライダーを備えている。
・ この装置を装備している自動車に近い車両の数。
・ 前方車両の検出。
・ この装置を装備している自動車と前方車両との間の距離。
・ 前方車両、後方車両または追い越し中の車両との間の相対速度、および／または相対加速度。
・ 障害物の存在。

− 検出する手段には、車両位置測定システム、および遠隔交通観察センターから出される交通データを受信する受信システムが含まれる。

− この装置は、運転パラメータに関する値を受け取り、供給電圧を発生させるように設定された照明コントローラを備えている。

− この装置は、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号の形態の供給電圧を発生させるように設定されている。

− 照明コントローラは、ヘッドランプに搭載するように作られた電子調整マップを備えている。

− この装置は、運転者がハイビーム機能を手動で作動させた場合に、照明コントローラの作動を切断するように構成されたスイッチを備えている。運転者は、実際に、なんらかの運転状態において、強力な照明を必要とするかもしれない。そのような場合には、運転者が手動でハイビーム機能を作動させると、本発明で規定されている供給電圧は印加されなくなる。ヘッドランプは、バッテリ（それ自体、オルタネータから電圧を供給される）からの電圧を供給される。さらに、運転者がブレーキを操作したときには、このスイッチは照明コントローラを停止させることができ、それによって、ランプへの、自動車の電気機器からの直接の供給が可能になる。

− この装置は、本発明による、電力供給の制御方法を実行することができる。

自動車の運転プロファイルおよびそのヘッドランプの照明モードは、メーカによって定められる。それらから、予定寿命時間または予定電力消費量に応じて、各最大電圧レベルを計算することができる。

自動車の運転者が、メーカによって定められた運転プロファイルに従わなかった場合には、照明コントローラは、予定寿命時間または予定消費量を確保するために、電圧レベルを変更する。

例えば運転モードの６０％を、ＡＦＳ（先進前方照明）機能、およびハイビーム機能が占めていることを、照明コントローラが検出すると、照明コントローラは、例えばランプの寿命時間が１０００時間を超過するように、ヘッドランプへの各印加電圧を調整する。

照明コントローラ（主コントローラ内に配置されていることが多い）は、必要に応じて、法定の照明レベルに達するまでに照明能力をあげるために、および／または自動車のＣＯ₂排出量を低減させるために、自動車の外部および内部の全パラメータ（ナビゲーションデータ、外部照明、街路照明、速度、エンジンの運転速度）、および運転者の好み（運転モードおよび「節約」消費）を考慮に入れて、ランプへの最適ＰＷＭ供給電圧を発生させる。

本発明は、さらに、電力供給を制御するための、本発明による上述の装置を備えている、自動車のヘッドランプを提供するものである。このヘッドランプは、少なくとも１つの光源を備えるように作られている。

本発明によるヘッドランプは、さらに、次の特性のうちの少なくとも１つを、任意選択的に、有している。
− ヘッドランプは、いくつかのランプを有している。

− ヘッドランプは、ハイビーム機能かロービーム機能のいずれかに専用の少なくとも１つのランプを有している。

− ヘッドランプは、複数の光源を有しており、上述の装置は、選択された照明モードに応じて、これらの複数の光源のうちの少なくとも１つの光源の点灯および消灯を、他の光源の点灯および消灯に関係なく制御するように設定されている。

− 少なくともいくつかの照明モードにおいて、ヘッドランプによって発生する光強度は、照明モード毎に変化し、一方、ヘッドランプによって発生する照明パターンの形状は、実質的に互いに変化しないように、装置および光源の各部分は構成されている。

− 光源は、個別のエレクトロルミネセントダイオードであるか、またはいくつかのエレクトロルミネセントダイオードを有するモジュールである。

自動車のヘッドランプの一例の横断面図である。 本発明によるヘッドランプ、およびヘッドランプのランプへの電力供給制御装置の一例を示す回路図である。 各照明モードに対して、対応する供給電圧を定めている一例を示す表である。 ヘッドランプへの供給モードを決定するために、いくつかのセンサが用いられている、本発明によるヘッドランプ、およびヘッドランプのランプへの電力供給制御装置の一例を示す図である。 ヘッドランプへの供給モードを決定するために、いくつかのセンサが用いられている、本発明によるヘッドランプ、およびヘッドランプのランプへの電力供給制御装置の別の一例を示す図である。 ４種類の単一光源の各々から生じる４つの基本ビームを示す図である。 ４種類の単一光源および２種類の単一光源から生じる２つの複合ビームを示す図である。

添付図面を参照して、非限定的な一例として示されている実施の形態に関する以下の詳細な説明を読むことによって、本発明の他の特性、目的、および利点が明らかになると思う。

図１は、自動車のヘッドランプ１０の一例を示す。このヘッドランプ１０は、保護窓２によって閉じられたハウジング１を備えている。ヘッドランプ１０は、ハウジング内に、照明モジュール３、例えば楕円型照明モジュールを備えている。照明モジュール３は、ランプ４から成る光源、保護窓に向けて光を反射させるのに好適なリフレクタ５、光を投射することができるレンズ６、可動カバー７、およびランプヘの電力供給体８を備えている。

図２および図３を参照して、本発明の方法の一例を、次に説明する。

図２は、ランプ４を装備したヘッドランプ１０と組み合わされる、電力供給制御装置の一例の主要素を示している。この電力供給制御装置は、ヘッドランプ１０に電力を供給するようになっているバッテリ１１を備えている。バッテリ１１は、照明コントローラ１２にも電力を供給する。詳細を後述するように、照明コントローラの機能は、必要以上の照明を排しながら、なお十分な照明を発生させるように、運転状態に適合した供給電圧を、ランプ４に供給することである。それにより、照明コントローラは、ランプの消費量の低減、ＣＯ₂排出量の制限、およびランプの寿命時間の延長を可能にする。

図２の回路には、さらに、バッテリ１１とヘッドランプ１０との間の直接的な接続経路も含まれている。スイッチ１３は、閉じると、照明コントローラ１２が停止されるように設定されている。スイッチ１３が閉じると、ヘッドランプ１０は、バッテリ１１から直接に電力を供給される。スイッチ１３は、ユーザ（運転者）操作の制御器に連結されている。したがって、ユーザは、電圧の調整なしにヘッドランプ１０を用いたいときに、この制御器を作動させる。ユーザがヘッドライトをフラッシュさせるときに、これを行うことができる。図示の例においては、このときの電圧は、最大約１３．２Ｖである（自動車の電気機器の動作電圧は、一般に約１３．２Ｖである）。

スイッチ１３は、デフォルト設定において開いているように構成されている。スイッチ１３が開いているとき、バッテリ１１から供給された電圧は、照明コントローラ１２に送られる。

本発明の一特性として、電力供給制御装置は、１つのデータベースを記憶しているメモリを具備している。このデータベースは、少なくともロービーム機能、またはハイビーム機能に対するいくつかの照明モードを備えている。このデータベースは、これらの２つの機能の各々に対するいくつかの照明モードを備えていると有利である。本明細書においては、照明モードは、ハイビーム機能であるか、ロービーム機能であるかに関わりなく定められている。

照明モードは、通常、自動車に関連するパラメータの少なくとも１つの値、または一連の値によって定められる。正確に言えば、このパラメータは、照明に関連する、自動車のパラメータである。

このパラメータは、自動車内のパラメータに関連していてもよく、具体的には、次のパラメータ、すなわち車両速度、ナビゲーションデータ、車両エンジンの運転速度、車両ハンドルの回転速度、ワイパーおよびフォグランプの作動、ユーザ操作の制御器の関与、例えば「節約」モードの選択、および／またはブレーキペダルの使用の中から選択される。

ユーザ操作の制御器の関与は、少なくとも、電力消費量およびＣＯ₂排出量の低減と直接に関係する運転モード（標準／浪費／節約の運転モード）、ブレーキ制御、およびヘッドライトのフラッシングの選択に関連していてもよい。

またこのパラメータは、自動車の外部のパラメータに関連していてもよい。したがって、このパラメータは、自動車の周囲環境を反映しており、具体的には、次のパラメータ、すなわち周辺照明、すなわち街路照明の明るさ、昼光の明るさから選択されてもよい。

自動車の外部のパラメータは、一定の周辺境界内の自動車の数、前方車両との間の距離、前方車両、後方車両または追い越し中の車両との間の相対速度、および／または相対加速度、地表の標識線の色、信号パネルの意味、障害物の存在、十字交差点または環状交差点の出現、都市環境の存在、街路照明の存在、赤信号の存在、霧、雨、雪または煙の存在、障害物の検出を反映していてもよい。

照明モードは、いくつかのパラメータを特徴とすることが有利である。これらのパラメータは、運転状態を特徴付けるから、パラメータの数が多いほど、運転状態はより正確に特徴付けられ、ランプに供給される電力はより適切になる。したがって、交通密度を反映するナビゲーションデータ、または、次のサブパラメータ、すなわち前方車両との間の距離、一定の周辺境界内の自動車の数、交通密度を反映するナビゲーションデータのうちの少なくとも１つと組み合わされた車両速度を用いて、交通密度を特定してもよい。

図３の表は、種々の照明モードを示している。それらの照明モードの名称が、２番目の列から、各列の最初の行に示されている。最初の列に、パラメータがリストされている。表の各ますには、その列の照明モードを特徴付けるパラメータの値が示されている。

この例において、閾値１未満の周辺照明は、夜間を表わしており、閾値１と２との間の周辺照明は、薄暮を表わしている。約１００Ｈｚの周波数センサが、人工光の存在を検出する。この例においては、単純化のために、ハンドルの速度、ナビゲーション情報、および加速と減速とに関する情報に関連するパラメータは、考慮に入れられていない。

ヘッドランプへの電力供給のタイミングは、検出された照明モードのあまりに短すぎる変化に反応しないように、かつ運転者および他の自動車の運転者を惑わさないように設定されることが好ましい。図３の例においては、検出された照明モードに対応する電圧は、反応時間が即時でなければならないブレーキ制御の場合を除いて、検出されたパラメータ値が、その照明モードに５秒間を超過して一致した場合にのみ印加される。

したがって、照明コントローラは、ロービーム機能に対して、例えば「市街、夜間、低速モード」というタイトルでメモリに記憶されている照明モードを提示する。この照明モードは、次のパラメータ値、すなわち検出される周辺照明：閾値１未満、速度：３０ｋｍ／ｈｒ未満、およびハンドル回転速度：無を、その特徴としている。

さらに、照明コントローラは、ハイビーム機能に対して、例えば「ハイビーム、夜間、安全運転速度モード」というタイトルでメモリに記憶されている照明モードを提示する。この照明モードは、次のパラメータ値、すなわち検出される周辺照明：閾値１未満、速度：５０〜７０ｋｍ／ｈｒ、およびハンドル回転速度：無を、その特徴としている。

図示の例においては、照明コントローラは、各々が特定の運転状態を反映している、いくつかの個別の照明モードを、そのメモリに記憶している。図３に示されている照明モードは、次のように設定されている。

「市街、夜間、低速モード」：周辺照明が閾値１未満であり、人工照明が検出されており、かつ３０ｋｍ／ｈｒ未満の速度で走行しているとき、ランプに印加されている電圧は１０．５Ｖである。

「市街、夜間、標準速度モード」：周辺照明が閾値１未満であり、人工照明が検出されており、かつ３０〜５０ｋｍ／ｈｒの速度で走行しているとき、ランプに印加されている電圧は１１．２Ｖである。

「市街、薄暮、標準速度モード」：周辺照明が閾値２未満であり、なんらの人工照明も検出されておらず、かつ５０ｋｍ／ｈｒ未満の速度で走行しているとき、ランプに印加されている電圧は１０．５Ｖである。

「ロービーム郊外、薄暮、安全運転速度モード」：周辺照明が閾値２未満であり、なんらの人工照明も検出されておらず、かつ５０〜７０ｋｍ／ｈｒの速度で走行しているとき、ランプに印加されている電圧は１１．２Ｖである。

「ロービーム郊外、夜間、安全運転速度モード」：周辺照明が閾値１未満であり、なんらの人工照明も検出されておらず、かつ５０〜７０ｋｍ／ｈｒの速度で走行しているとき、ランプに印加されている電圧は１２．２Ｖである。

「ロービーム郊外、夜間、標準速度モード」：周辺照明が閾値１未満であり、なんらの人工照明も検出されておらず、かつ７０〜９０ｋｍ／ｈｒの速度で走行しているとき、ランプに印加されている電圧は１２．８Ｖである。

「ロービーム郊外、薄暮、標準速度モード」：周辺照明が閾値２未満であり、なんらの人工照明も検出されておらず、かつ７０〜９０ｋｍ／ｈｒの速度で走行しているとき、ランプに印加されている電圧は１２．２Ｖである。

「ロービーム、薄暮、標準速度モード」：周辺照明が閾値２未満であり、なんらの人工照明も検出されておらず、かつ７０〜９０ｋｍ／ｈｒの速度で走行しているとき、ランプに印加されている電圧は１２．２Ｖである。

「ハイビーム、夜間、安全運転速度モード」：周辺照明が閾値１未満であり、なんらの人工照明も検出されておらず、かつ５０〜７０ｋｍ／ｈｒの速度で走行しているとき、ランプに印加されている電圧は１２．８Ｖである。

「ハイビーム、夜間、標準速度モード」：周辺照明が閾値１未満であり、なんらの人工照明も検出されておらず、かつ７０ｋｍ／ｈｒを超過する速度で走行しているとき、ランプに印加されている電圧は１３．２Ｖである。

「ロービーム自動車専用道路モード」：周辺照明が閾値１未満であり、なんらの人工照明も検出されておらず、かつ１００ｋｍ／ｈｒを超過する速度で走行しているとき、ランプに印加されている電圧は１２．８Ｖである。

「ロービーム高速道路モード」：周辺照明が閾値１未満であり、なんらの人工照明も検出されておらず、かつ１３０ｋｍ／ｈｒを超過する速度で走行しているとき、ランプに印加されている電圧は１３．２Ｖである。

「ＤＢＬ標準速度モード」：周辺照明が閾値１未満であり、なんらの人工照明も検出されておらず、かつ７０ｋｍ／ｈｒを超過する速度で走行しているとき、ハンドルの運動が検出されると、ランプに印加される電圧は１３．２Ｖになる。

「ヘッドライトのフラッシング」：運転者は、手動でヘッドライトをフラッシュさせる。それによって、照明コントローラは停止させられる。一変形例として、この手動による制御を、さらに、ランプの端子間に１３．２Ｖの電圧を生成させるのに適した波形率を有するＰＷＭ信号を発生させる制御ユニットを介して行ってもよい。

本発明の特徴として、上述の照明モードの各々に対して、１つの電圧が対応している。さらに、電力供給制御装置は、そのメモリに、これらの電圧を記憶している。上述の２つの例に適用すると、１０．５Ｖおよび１２．８Ｖの電圧が、それぞれ「市街、夜間、低速モード」および「ハイビーム、夜間、安全運転速度モード」に対応している。

照明コントローラは、照明モードを特徴付けるパラメータに関する値を受け取るように構成されている。照明コントローラは、次に、いくつかの照明モードの中から、これらの値に対応する照明モードを選択する。照明コントローラは、次いで、選択された照明モードに対応する供給モードを決定する。ヘッドランプの光源がランプである場合には、各供給モードは、ランプに印加される電圧に一致することが好ましい。結局のところ、照明コントローラは、ヘッドランプのランプへの電圧供給を制御する。

したがって、ヘッドランプに印加される電圧は、ハイビーム機能であるかロービーム機能であるかに依存せず、各々が１つの運転状態に対応するいくつかの照明モードに依存する。

１つまたは複数のパラメータが、交通密度を与えると、特に有利である。

例えばナビゲーションシステムを装備した自動車は、その自動車が交通渋滞に巻き込まれていることを指示する情報を受け取るように構成されている。電力供給制御装置は、自動車が交通渋滞運転モードになった時刻を識別して、ヘッドランプに印加される電圧を低下させるように命じる。

交通渋滞運転モードのこの識別は、車両速度などの別のパラメータによる検証を受けることが望ましい。交通渋滞運転モードは、例えばナビゲーションシステムからのデータが交通渋滞を検出しており、かつ車両速度が９０ｋｍ／ｈｒ未満である場合にのみ識別される。

したがって、交通渋滞状態が検出されたとき、本発明は、供給電圧または点灯される光源の数を減らすことを可能にする。したがって、安全性をほとんど損なうことなく、ランプの寿命時間を延ばし、かつ／またはＣＯ₂排出量を低減させることができる。実際、交通渋滞状態においては、速度が低下し、かつ自動車の密集が交通渋滞ゾーンの照明に有効に寄付するために、光強度を低下させることができる。

各照明モードにおける電圧は、その照明モードに対応する運転状態において効果的な照明が確保され、かつヘッドランプによる消費量を制限するように決められる。最初に、ランプの所望の寿命時間が定められる。この寿命時間は、ランプメーカから与えられる表示に大きく依存する。次に、あらかじめ、運転プロファイルが定められる。このあらかじめ決められた運転プロファイルは、照明モードに対応する運転状態の各々における、ヘッドランプの相対的な使用期間を特徴付けるものである。このあらかじめ決められた運転プロファイルは、電力供給制御装置が取り付けられるように指定されている自動車の平均的な使用状況に対応していると有利である。

例えばこのあらかじめ決められた運転プロファイルに基づいて、ヘッドランプは、第１の照明モードに対応する運転状態で１０％の時間、第２の照明モードに対応する運転状態で２０％の時間、第３の照明モードに対応する運転状態で３０％の時間、第４の照明モードに対応する運転状態で４０％の時間、作動するであろうと予測することができる。

実際には、このあらかじめ決められた運転プロファイルおよび所望の寿命時間は、各電圧レベルを適応させるように、メーカによって定められる。

その後、次のことが満足されるように、各照明モードにおける供給電圧が計算される。
− 各照明モードにおいて、ランプは満足できる照明を示す。
− ヘッドランプが、あらかじめ決められた運転プロファイルにしたがって用いられたとすると、ランプは、所望の寿命時間に近い寿命時間を示す。

ヘッドランプに対する供給電圧は、最大光出力を必要としない全ての照明モードにおいて、バッテリから出力される電圧より低い。照明コントローラによって行われる、電圧のこの降下によって、ランプの消費量を制限することができる。したがって、ＣＯ₂排出量は低減する。さらに、ランプの寿命時間が延びる。

自動車の運転者が、メーカによって定められた、あらかじめ決められた運転プロファイルにしたがわなかった場合には、照明コントローラは、それにもかかわらず運転者の実際の運転プロファイルで、所望の寿命時間を達成するように、自動的に電圧を変更する。

次に、電力供給制御装置の特性を、さらに詳細に説明する。電力供給制御装置は、電力供給手段および照明コントローラを備えている。照明コントローラは、ヘッドランプの外部に位置していてもよく、必要に応じて、自動車のランプの出力を管理するために、「主コントローラ」などの別の電子装置のハウジング内に統合されていてもよい。照明コントローラは、マイクロコントローラ、およびマイクロコントローラによって制御される電圧コンバータを備えている。

この場合には、ＰＷＭ（パルス幅変調）信号が、自動車の照明コントローラから、ランプに直接供給される。

照明コントローラ１２は、主コントローラに搭載するように作られた電子調整マップを備えている。

照明コントローラ１２は、自動車のいくつかのセンサ、すなわち車両速度センサ、周辺照明センサ、ハンドルの角速度センサ、ナビゲーションシステム、加速度センサ、ペダル踏み込みセンサすなわちペダル制御センサなどから送られてくる、パラメータに関連する値を受け取る。照明コントローラ１２は、これらの値から運転状態に対応する照明モードを推定し、この照明モードに対応する電圧の印加を制御する。

自動車は、運転モードを識別して、ヘッドランプに印加される電圧を決定するためのセンサとして働くカメラを装えていると特に有利である。より正確には、カメラは、次のものを検出するように構成されているのがよい。
− カメラを装備している自動車の近くの自動車の数。これによって、交通渋滞状態を検出することができる。交通渋滞状態が検出された場合には、ヘッドランプへの供給電圧を低下させることができる。
− カメラを装備している自動車と、少なくとも１つの前方車両との間の距離。前方車両が近いほど、ヘッドランプへの供給電圧はより低くなる。
− 前方車両、後方車両、または追い越し中の車両との間の相対速度、および／または相対加速度。
− カメラを装備している自動車の絶対速度。
− 地表の標識線の色。標識線が道路工事中であることを示している場合には、事故が多発しやすい道路工事ゾーンにおける照明を強くするために、ヘッドランプへの供給電圧は、一時的に上昇させられる。
− 信号パネルの意味。十字交差点または環状交差点を表わす信号パネルが検出された場合には、電力供給制御装置は、ヘッドランプへの供給電圧を低下させるように制御する。そうすると、カメラを装備している自動車は、他の自動車の運転者を眩惑することなく、十字交差点または環状交差点に到達する。さらに、一代替例として、またはカメラの使用と並行して、ナビゲーションシステムを用いて、いつ自動車が十字交差点または環状交差点に到達するかを識別するように、電力供給制御装置を構成してもよい。
− 周辺照明の存在、例えば街灯の存在、および／または都市環境の存在、および／または街路照明の存在。この場合には、カメラの存在によって、周辺照明センサを省略することができる。
− 赤信号の存在。
− 霧、雨、雪または煙などの視界妨害事象の存在。カメラは、これらの視界妨害事象の濃度を特定することができることが有利である。したがって、濃霧が検出された場合には、電力供給制御装置は、ヘッドランプから放射される光の強度を上げる。
− 障害物。車道上に障害物が検出された場合には、障害物の視認性を一時的に改善するために、例えばヘッドランプへの供給電圧を上昇させてもよい。
− 前方車両のブレーキ灯の点灯。前方車両のブレーキ灯の点灯は、障害物または危険物が、本発明の電力供給制御装置を装備している自動車の前方に存在していることを告げている可能性がある。視認性を改善して、前方車両がブレーキをかけた理由を見出すために、ヘッドランプへの供給電圧が上昇させられる。

カメラは、自動車の正面に配置されていることが好ましい。遂行される検出の性質に応じて、カメラは、極めて基本的なカメラである場合もあるし、色彩、および／または障害物、および／または信号パネルなどの認識装置を装備したカメラである場合もある。

カメラを使用すると、費用は軽減されるから、特に有利である。カメラが、本発明の枠内で、必要な機能と無関係な機能を備えているときに、この費用の軽減はより大きくなる。

同一のカメラで、上述の運転モードのいくつかを検出するように構成されていると有利である。それに代えて、またはそれに加えて、カメラで検出された１つ以上のパラメータを、車輪の回転速度、ナビゲーションデータなどの他のパラメータと組み合わすこともできる。これによって、そのようなシステムを構築したときに、多数の運転モードを正確に特定することができる。本発明を適用すると、これによって、走行中に識別された運転モードに関する信頼度を、さらに高めることができる。

図４に示す例においては、ヘッドランプ４１への供給電圧は、いくつかのセンサからデータを収集する操作ユニット４２によって制御される。この例においては、これらのデータは、照明センサ４３、速度センサ４４、および当該自動車の近くの前方車両の存在を検出するか、または当該自動車と前方車両との間の距離を測定するレーダー４５から生じる。

操作ユニット４２は、自動車の運転モードを特定して、ヘッドランプ４１に印加される供給電圧を決定するために、これらのセンサからのデータを組み合わせる。

例えば次のことが行われる。
− 照明センサ４３が都市照明を検出し、かつ速度センサ４４が、車両速度が０ではないことを識別した場合には、操作ユニット４２は、ヘッドランプ４１への印加電圧を１２ボルトにする。
− 照明センサ４３が都市照明を検出し、かつ速度センサ４４が、車両速度が０であることを識別した場合には、操作ユニット４２は、ヘッドランプ４１への印加電圧を０ボルトにする。
− 照明センサ４３がなんらの外部照明も検出せず、かつ速度センサ４４が、車両速度が０であることを識別した場合には、操作ユニット４２は、ヘッドランプ４１への印加電圧を１２ボルトにする。
− レーダー４５が、それを装備している自動車の近くに前方車両を検出した場合には、操作ユニット４２は、ヘッドランプ４１への印加電圧を１２ボルトにする。

速度センサ４４は、車輪の回転速度を測定すると有利である。

レーダー４５は、速度調整用のレーダーであると有利である。このレーダー４５は、単に照明を管理するためだけのものではない。したがって、本発明を自動車に適用すると、さらなるレーダーの設置が不要になる。そのため、費用を抑制することができる。

図５に示す例においては、操作ユニット４２は、サイドライトとしても知られているロービーム機能が得られるように、ヘッドランプ５１への供給電圧を制御している。照明センサ４３および速度センサ４４からデータを収集することに加えて、操作ユニット４２は、ヘッドライトとしても知られているハイビーム機能を備える第２のヘッドランプ５２からもデータを収集する。

操作ユニット４２は、サイドライトのヘッドランプ５１が、ヘッドライトのヘッドランプ５２と同時に点灯されているか否かを識別するように構成されている。これら２つのヘッドランプが同時に点灯されている場合には、操作ユニット４２は、サイドライトのヘッドランプ５１に印加される電圧を、１２Ｖに低下させる。したがって、自動車の近くの光は低減する。しかし、両ヘッドランプが点灯されているから、そのために安全走行および快適走行に悪影響が及ぼされることはほとんどない。電力消費量は減り、かつヘッドランプ５１の光源の寿命時間は延びる。

運転モードを特定するためにレーダー４５を用いることにより、当然ながら、この例を、前の例と組み合わせることができる。

電力供給制御装置は、カメラの検出範囲内において、当該自動車の左右に自動車が密集しているか否かを検出するように設定されていることが好ましい。

右側に、自動車が密集している場合には、電力供給制御装置は、それを装備している自動車が交通渋滞に巻き込まれていると推定する。したがって、電力供給制御装置は、交通渋滞中の運転に対応する照明モードを選択する。したがって、ヘッドランプへの供給電圧は低下させられる。

左側に、自動車が密集している場合には、電力供給制御装置は、それを装備している自動車の走行方向と反対の方向に、それらの自動車が走行していると推定する。したがって、これは、交通渋滞状態ではなく、選択される照明モードは、交通渋滞中での運転に対応しない。

電力供給制御装置を装備している自動車が、交通渋滞に巻き込まれているか否かを定めるために、他のパラメータも分析することが好ましい。これらのパラメータを用いると、例えば移動量または相対速度に基づいて、電力供給制御装置を装備している自動車と同じ走行方向に、別の自動車が走行しているか否かを識別することができる。

交通渋滞のこの検出は、自動車が右側を走行する国において有効である。自動車が左側を走行する国においては、自動車を、本発明の電力供給制御装置を装備するように構成するために、交通密度の検出方向を逆にして、制御が行われる。すなわち、左側に、自動車が密集している場合には、電力供給制御装置は、それを装備している自動車が交通渋滞に巻き込まれていると推定する。したがって、電力供給制御装置は、交通渋滞中の運転に対応する照明モードを選択する。したがって、ヘッドランプへの供給電圧は低下させられる。

特に有利な一実施形態においては、ヘッドランプは、いくつかの光源を備えている。各光源は、白熱ランプ、または、エレクトロルミネセントダイオード、または、いくつかのエレクトロルミネセントダイオード、またはいくつかの白熱ランプを有するモジュールであることが好ましい。

本発明による電力供給制御装置は、選択された照明モードにしたがって、いくつかの光源の中から、少なくとも１つの光源の点灯および消灯を、他の光源の点灯および消灯に関係なく制御するように構成されている。

したがって、光源のうちの点灯部分と消灯部分とを調整することによって、ヘッドランプによって行われる照明を、運転状態に適応させることができる。したがって、電力消費量およびＣＯ₂排出量は低減する。

一実施形態においては、ヘッドランプへの少なくとも１つの供給モードにおいて、各電源の点灯または消灯が、他の光源に関係なく定められる。電力供給制御装置が複雑になることを制限するために、いくつかの光源が同一のモジュールに属し、かつ一緒に点灯および消灯するように構成される。これは、ヘッドランプが多数のエレクトロルミネセントダイオードを有している場合に、特に有利である。したがって、いくつかのエレクトロルミネセントダイオードが、同一のモジュールを形成するようにグループ化され、電力供給制御装置は、各モジュールのエレクトロルミネセントダイオードを、その全てが同時に点灯または消灯するように制御する。

少なくともいくつかの照明モードにおいて、これらの照明モード間で、ヘッドランプから放射される光強度は変化するが、ヘッドランプから放射される照明パターンの形状は実質的に一定に維持されるように、電力供給制御装置および光源の各部分を構成すると有利である。

したがって、同一の供給モードにおいては、消灯光源と点灯光源とは、照明パターンのいかなる変化も示さないように分配される。したがって、特定の光源の消灯によって、いかなる暗がりまたは薄暗がりも生じることはない。したがって、発生した照明パターンに対する運転者の知覚は、いずれの運転モードにおいても一定に保たれる。他方、光ビーム強度は、運転モード毎に異なる。したがって、運転者をほとんど惑わせることなく、ヘッドランプによって消費される電力を著しく減らすことができる。他の自動車の運転者または歩行者にとっても、照明パターンに対する知覚は一定のままであることが有利である。

さらに、光源の数、および／または分配の調整によって、照明を運転状態に適合させる、この実施形態を、白熱ランプ、またはエレクトロルミネセントダイオード、または複数のエレクトロルミネセントダイオードから成るモジュールによって構成されている光源に適用することができる。

図６および図７は、光源の点灯または消灯の調整による、照明の適合化を示している。

図６は、各光源Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４によって生成される４つの基本ビームの照明パターン６１、６２、６３、６４を示している。各光源Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４は、白熱ランプ、またはエレクトロルミネセントダイオード、または１つ以上のエレクトロルミネセントダイオードによって形成されたモジュール、または１つ以上の白熱ランプによって形成されたモジュールである。

軸６８、６９は、それぞれ水平線、垂直線を示している。２つの軸６８、６９の交点である中心点は、本発明の電力供給制御装置を装備した自動車の正面前方に位置している。パターン内の曲線は等光強度曲線であり、したがって、同一の光強度のゾーンを反映している。

光源Ｓ１は、照明パターン６１、および水平線である軸６８より上方ではほとんど０である光強度を有する基本ビームを発生させる。このタイプの基本ビームは、慣習的に、水平カットオフを有する光ビームと呼ばれる。この水平カットオフによって、対向車両の運転者の眩惑を避けることができる。この基本ビームは、道路の中央を効果的に照明することができる。

図６に明白に示されているように、光源Ｓ２は、光源Ｓ１によって生成される基本ビームの照明パターン６１と非常に類似している照明パターン６２を有する基本ビームを生成する。

光源Ｓ３は、軸６６と一致する傾斜カットオフを示す照明パターン６３を有する基本ビームを生成する。この基本ビームは、水平線である軸６８と垂直線である軸６９との交点によって形成される中心点のまわりに集中する。この基本ビームによって、左側で、対抗車両の運転者の眩惑が避けられ、右側で、水平線である軸６８より上方が照らし出される。

図６に明白に示されているように、光源Ｓ４は、光源Ｓ３によって生成される基本ビームの照明パターン６３に非常に類似している照明パターン６４を有する基本ビームを生成する。

図７は、光源Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４の点灯によって得られる複合ビームの照明パターン７１を示している。この複合ビームの照明パターン７１は、各基本ビームの照明パターン６１、６２、６３、６４を重ね合わせることによって形成されている。したがって、照明パターン７１は、これらの基本ビームの照明パターン６１、６２、６３、６４の各々の特性を集めた特性を有する。具体的には、左側において、光源Ｓ１およびＳ２の基本ビームによって生成され、水平線より下方を照らし出すゾーン６５が見出される。さらに、右側において、光源Ｓ３およびＳ４の基本ビームによって生成され、水平線より上方を照らし出すゾーン６７が見出される。

図７は、さらに、光源Ｓ２とＳ４とだけによって生成される複合ビームを示している。この複合ビームの照明パターン７２は、照明パターン６２と６４とだけを重ね合わせたものである。

照明パターン７２は、照明パターン７１と極めて類似している。具体的には、左側においては、水平線より下方を照らし出すゾーン６５が見出され、右側においては、水平線より上方を照らし出すゾーン６７が見出される。

したがって、生成される照明パターンは、光源Ｓ１およびＳ３の消灯によって、あまり変更されない。具体的には、光源Ｓ１およびＳ３の消灯によって照らし出されなくなるゾーンは存在しない。したがって、電力供給制御装置を装備した自動車の運転者が惑わされることはない。同様に、他の自動車の運転者および歩行者が惑わされることはない。照明パターン７２の複合ビームは、照明パターン７１の複合ビームを得るために必要な光源の半分の光源しか必要としない。したがって、電力消費量およびＣＯ₂排出量が相当に低減する。電力消費量のこの低減は、光強度の低下に伴うものである。この光強度の低下は、照明パターン７２の方が、照明パターン７１より等光強度線の密度が低いことによって明示されている。

しかしながら、光強度のこの低下によって、運転状態に不都合を生じることはない。詳細に前述したように、本発明が提供する電力供給制御装置は、これらの運転状態を識別し、電力消費量を低減させながら、適切な照明を維持するように、ヘッドランプへの供給モードを運転状態に適応させる。

一変形実施形態において、選択された照明モードに応じて、光源に印加される電圧および／または電界の適応化と、全光源のうちの点灯される部分、および／または数の調節とを同時に行うことができることに注意されたい。

次に、本発明の理解をより容易にするための非限定的な一例について、詳細に説明する。

ランプへの印加電圧に対して、ランプの寿命時間がどのくらい延びるかについて理解するためには、ランプの寿命時間は、ランプの端子間電圧のほぼ１３乗に逆比例して変化することを思い起こされたい。

タイプＨ９のランプを装備したバイハロゲンヘッドランプにおいて、その稼働時間の１０％を自動車専用道路（１００ｋｍ／ｈｒを超過する速度)で、稼働時間の１０％をベンディングモードで、稼働時間の１０％をハイビームモード（長投光距離）で用いる場合を想定する。これらの３つの運転状態は、このランプの寿命時間の３０％を費やす照明モードに相当する。これらの運転状態は、高光強度の照明を必要とする。したがって、ランプは、これらの照明モードにおいて、最高電圧を供給される。バッテリからの供給電圧は、１３．２ボルトであると想定する。この電圧が供給される、上述のランプの寿命時間は、約２５０時間である。したがって、これらの３つの運転状態全体によって費やされる寿命時間は、（３０％×２５０時間＝７５時間）である。

タイプＨ９のランプの寿命時間が２５０時間であることを考慮すると、（２５０時間−７５時間＝１７５時間）の時間が残る。この時間において、バッテリの出力電圧未満の電圧をタイプＨ９のランプに供給して、照明能力は劣るが、他の運転状態では容認される照明を行うことによって、電力消費量を低減させることができる。したがって、寿命時間を、相当に延ばすことができる。

約９００時間の寿命時間、すなわちタイプＨ７ＬＬ（長寿命型Ｈ７）のランプの寿命時間と同値の寿命時間を達成するために、例えば次の速度区分にしたがって供給電圧を低下させる。
− 速度＞３０ｋｍ／ｈｒ（１３．２Ｖにおいて費やされる３０％の時間に含まれない残りの時間の６５％を占める）：タイプＨ７ＬＬのランプの照明能力と等価な照明能力：ランプへの供給電圧Ｖ＝１１．８Ｖ（ランプの寿命時間が４倍に延びる電圧）。
− 速度＜３０ｋｍ／ｈｒまたは速度＝０ｋｍ／ｈｒ（１３．２Ｖにおいて費やされる３０％の時間に含まれない残りの時間の３５％を占める）：低下しているが満足できる照明能力：ランプへの供給電圧Ｖ＝１０．５Ｖ（ランプの寿命時間が１９倍に延びる電圧）。

したがって、この運転プロファイルにおいては、ランプの次の総寿命時間Ｌｔｉｍｅが達成される。
Ｌｔｉｍｅ＝７５＋１７５×０．６５×４＋１７５×０．３５×１９＝１６９３時間

この場合に、供給電圧および照明モード期間の履歴に基づいて、照明コントローラは、前もってこの過剰の寿命時間を算定して、例えば市街における寿命時間が６１２時間になるように、すなわちランプの算定総寿命時間が１１４２時間になるように、ヘッドランプへの供給電圧を１０．５Ｖから１１Ｖに上昇させてもよい。

したがって、照明コントローラは、この履歴に基づいて、例えば寿命時間が、許容可能な寿命時間の閾値より長い場合には、印加電圧が上昇するように印加電圧を調整する。寿命時間が、許容可能な寿命時間の閾値より短い場合には、寿命時間を延ばすために印加電圧を低下させる。

このように、本発明は、運転状態に適した照明状態を選択することによって、ランプの寿命時間を６．６８倍に延ばすことができる。

さらに、市街における寿命時間が６１２時間になるように、すなわち総寿命時間が１１４２時間になるように、ヘッドランプへの印加電圧を１０．５Ｖから１１Ｖに上昇させることができる。したがって、低速時の照明は、法定の照明より明るくなり、それにもかかわらず、ランプの寿命時間は、常時最大出力での使用に比して、４．５倍に延ばされる。

前述のように、運転者が、メーカによって定められた、あらかじめ決められた運転プロファイルに従わなかった場合には、照明コントローラは、その実際の運転プロファイルで立案された寿命時間を達成するように、自動的に印加電圧を変更する。

例えば最大出力（例えばハイビームおよび高速運転時および／または道路カーブにおける運転時）の相対使用時間が６０％であることを、照明コントローラが検出した場合には、照明コントローラは、運転者の実際の運転プロファイルに基づいた場合に寿命時間が１０００時間を超過するように、運転モードの各々における印加電圧を調整する。

この例は、容易に変更可能であり、本発明の利点を顕著に示している。すなわち、所定の運転状態における高い照明能力〔高度な照明機能、すなわち一般に頭字語ＤＢＬ（動的ベンディングライト）と呼ばれる、道路カーブにおいて照明方向を横方向に動かす機能〕、標準的な運転状態における「標準的な」照明能力、または特定の条件を必要としない運転状態における法定の照明能力（市街におけるロービーム、駐車灯など）を示しながら、許容可能な寿命時間（通常、概ね１０００時間）を維持することができる。

ヘッドランプから一定の距離に位置する垂直スクリーン上に、点で描いた格子が定められている道路法規が存在する。それらの点の各々に対して、法規は、許容可能な光強度を定めている。例えば欧州の法規によれば、「ロービーム」に対して認可されるヘッドランプとして、１２ルクスが許容値とされている。しかしながら、２５ｍの地点において２５ルクスの照明が得られるということが、標準的に行われている。これによって、ランプの端子間電圧を、１２Ｖ未満の電圧まで低下させることができる。２５ｍの地点の照明が、ランプの端子間電圧を下げることによって得られる１５ルクスに定められ、かつ標準的に定められている他の地点が、法定限度を超過する照度で照明される場合には、印加電圧の３．２５乗に比例するとしてランプの輝度性能を表わす式（数１）を適用することによって、印加電圧は約１０．２５Ｖであるとすることができる。

したがって、安全運転速度で走行している状態（市街走行時、交通渋滞時、交通信号灯に遭遇した時など）では、消費電力が（１０．３７／１４）²倍だけ、すなわち１ヘッドランプ当たり３５Ｗ、１車両当たり７０Ｗだけ減少するとすることができる。この電力の減少によって、ＣＯ₂排出量は相当に低減する（この例においては、１ｋｍ当たり３．５グラムのＣＯ₂）。

印加電圧が１０Ｖを下回らなければ、ランプ内でのハロゲンの再結合のサイクルに悪影響が及ぼされることはないことが、これまでに認められている。したがって、印加電圧が１０Ｖを超過している本発明は、完全に現実的である。

自動車が、市街において、全走行時間の２／３を超過して走行すると、この電力の減少によって、ランプの寿命時間は、著しく延びることができる。タイプＨ９のバイハロゲンランプを用いたときに、このようにして得られた、延びた寿命時間を、道路カーブにおける照明モード〔一般に頭字語ＤＢＬ（動的ベンディングライト）で表わされる機能〕、ハイビームモード、および高速道路モードにおける照明能力の向上に用いると、実際に、それらの照明能力を３０％増加させることができる。この構成において、ヘッドランプによる検出は、静的補正または動的補正のためのモータの助けを借りてなされてもよい。このためには、モータは、直流モータまたはステッピングモータであってもよい。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の精神に逸脱しないいかなる実施形態にも及ぶ。

例えばメーカは、市街におけるＣＯ₂排出量を低減させるためだけで、ランプの端子間電圧を低下させるように決めてもよい。

さらに、一実施形態によれば、ヘッドランプに、ハイビーム機能とロービーム機能との両方を行うランプが装備される。別の一実施形態によれば、ヘッドランプは、いくつかのランプを有している。またある変形例によれば、それらのランプの１つ以上が、ロービーム機能とハイビーム機能との両方を備えている。別の一変形例によれば、ランプの少なくとも１つは、ハイビーム機能かロービーム機能かのどちらかを遂行するためのものである。

１ ハウジング
２ 保護窓
３ 照明モジュール
４ ランプ
５ リフレクタ
６ レンズ
７ 可動カバー
８ 電圧供給体
１０、４１、５１、５２ ヘッドランプ
１１ バッテリ
１２ 照明コントローラ
１３ スイッチ
４２ 操作ユニット
４３ 照明センサ
４４ 速度センサ
４５ レーダー
６１、６２、６３、６４、７１、７２ 照明パターン
６５ 水平線より下方を照らし出すゾーン
６６、６８、６９ 軸
６７ 水平線より上方を照らし出すゾーン
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４ 光源

Claims (14)

1. ハイビーム機能、および／またはロービーム機能での照明を行うのに好適な、自動車のヘッドランプ（１０）への電力供給を制御する方法であって、該ロービーム機能とハイビーム機能とのうちの少なくとも一方において、
   前記電力供給を制御する方法は、
   − 前記照明に関連する、前記自動車の少なくとも１つの運転パラメータを決定するステップと、
   − この少なくとも１つの運転パラメータの値によって特徴付けられる、いくつかの照明モードを定めるステップと、
   − 前記照明モードの各々に対して、ヘッドランプへの供給モードを割り当てるステップと、
   − 前記照明モードの各々に対応する前記供給モードをメモリに記憶させるステップとを含み、
   前記供給モードは、
   − 前記ヘッドランプに対する所望寿命時間、および／または前記ヘッドランプの所定の使用期間における前記ヘッドランプの所望最大電力消費量を定めるステップと、
   − 前記照明モードの各々に対する、前記ヘッドランプの相対的使用期間を特徴付ける運転プロファイルをあらかじめ決めるステップと、
   − 該あらかじめ決められた運転プロファイルにしたがって前記ヘッドランプを使用したと仮定すると、前記所望寿命時間に近い寿命時間、および／または前記所望最大電力消費量に近い電力消費量が生じるとともに、前記ヘッドランプが、前記照明モードの各々において満足できる照明を与えるように、前記照明モードの各々に対する供給モードを計算するステップ
   とを実行することによって定められることを特徴とする方法。
2. 前記ヘッドランプへの供給モードの各々は、前記ヘッドランプ（１０）に印加される所定の電圧、および／または所定の強度に対応している、請求項１に記載の方法。
3. 前記ヘッドランプは、複数の光源（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）を有しており、前記ヘッドランプへの供給モードの各々において、少なくとも１つの光源（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）の点灯または消灯は、他の光源（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）と無関係に定められる、請求項１または２に記載の方法。
4. ヘッドランプによって与えられる照明は、照明パターン（６１、６２、６３、６４、７１、７２）および光強度を生成し、パターン（７１、７２）が少なくともいくつかの供給モードにおいて十分に同一であり、光強度がこれらの供給モードにおいて供給モード毎に変化するように、供給モードが定められる、請求項３に記載の方法。
5. 前記光源（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）は、白熱ランプ、エレクトロルミネセントダイオード、または、複数のエレクトロルミネセントダイオードまたは複数の白熱ランプを有するモジュールである、請求項３または４に記載の方法。
6. 前記少なくとも１つの運転パラメータには、次のパラメータ、すなわち車両速度、ナビゲーションデータ、車両エンジンの運転速度、車両ハンドルの回転速度、ワイパーおよびフォグランプの作動、加速度値、ブレーキペダルまたはアクセルペダルの作動速度または作動角度、運転者による制御の関与の中から選択された、前記自動車内の少なくとも１つのパラメータが含まれる、請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。
7. 前記少なくとも１つの運転パラメータには、次のパラメータ、すなわち周辺照明の存在、街路照明の明るさ、昼光の明るさ、汚染度、一定の周辺境界内の車両の数、前方車両との間の距離、前方車両、後方車両または追い越し中の車両との間の相対速度、および／または相対加速度、地表の標識線の色、信号パネルの意味、障害物の存在、十字交差点または環状交差点の出現、都市環境の存在、街路照明の存在、赤信号の存在、霧、雨、雪または煙の存在、障害物の検出の中から選択された、前記自動車の外部の状態を表わすパラメータが含まれる、請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。
8. 前記少なくとも１つの運転パラメータには、交通密度を表わすパラメータが含まれており、該交通密度は、交通密度を反映するナビゲーションデータによって、または前方車両との間の距離、一定の周辺境界内の車両の数、交通密度を反映するナビゲーションデータの中からの少なくとも１つのサブパラメータと組み合わされた、車両速度を反映するナビゲーションデータによって決定される、請求項１〜７のいずれか１つに記載の方法。
9. 前記自動車の使用中に、
   − 前記運転パラメータに関する値を受け取るステップと、
   − 複数の前記照明モードの中から、該値に対応する照明モードを選択するステップと、
   − この選択された照明モードに基づいて、前記ヘッドランプへの供給モードを決定するステップ
   とが実行される、請求項１〜８のいずれか１つに記載の方法。
10. ハイビーム機能およびロービーム機能での照明を行うのに好適な、自動車のヘッドランプ（１０）への電力供給を制御する装置であって、該ロービーム機能とハイビーム機能とのうちの少なくとも一方において、
    − 前記照明に関連する、前記自動車の少なくとも１つの運転パラメータに関する値を受け取り、
    − 複数の照明モードの中から、該値に対応する照明モードを選択し、
    − 該選択された照明モードに対応する、前記ヘッドランプへの供給モードを決定するように設定されており、
    前記供給モードは、
    − 前記ヘッドランプに対する所望寿命時間、および／または前記ヘッドランプの所定の使用期間における前記ヘッドランプの所望最大電力消費量を定めるステップと、
    − 前記照明モードの各々に対する、前記ヘッドランプの相対的使用期間を特徴付ける運転プロファイルをあらかじめ決めるステップと、
    − 該あらかじめ決められた運転プロファイルにしたがって前記ヘッドランプを使用したと仮定すると、前記所望寿命時間に近い寿命時間、および／または前記所望最大電力消費量に近い電力消費量が生じるとともに、前記ヘッドランプが、前記照明モードの各々において満足できる照明を与えるように、前記照明モードの各々に対する供給モードを計算するステップ
    とを実行することによって定められることを特徴とする装置。
11. 前記照明に関連する、前記自動車の少なくとも１つの運転パラメータを受け取るように構成された次の手段、すなわち
    − 前記自動車に近い車両の数を検出する手段と、
    − 前記自動車と少なくとも１つの前方車両との間の距離を検出する手段と、
    − 前記自動車の絶対速度を検出する手段と、
    − 前方車両、後方車両または追い越し中の車両に対する、前記自動車の相対速度、および／または相対加速度を検出する手段と、
    − 地表の標識線の色を検出する手段と、
    − 交通標識の意味を検出する手段と、
    − 周辺照明を検出して測定する手段と、
    − 都市環境の存在を検出する手段と、
    − 街灯の存在を検出する手段と、
    − 障害物を検出する手段と、
    − 前方車両のブレーキ灯の点灯を検出する手段と、
    − 次のパラメータ、すなわち前記自動車に近い車両の数、前方車両の検出、前記自動車と前方車両との間の距離、前方車両、後方車両または追い越し中の車両との間の相対速度、および／または相対加速度、障害物の存在のうちの１つを受け取るように構成されたレーダーまたはライダーとのうちの少なくとも１つを備えている、請求項１０に記載の装置。
12. 請求項１〜９のいずれか１つに記載の方法の実行を命令するのに好適であることを特徴とする、請求項１０または１１に記載の装置。
13. 請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の装置を備えている、自動車用のヘッドランプ（１０）。
14. 前記ヘッドランプ（１０）は、複数の光源（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）を有しており、前記装置は、選択された照明モードに応じて、該複数の光源（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）のうちの少なくとも１つの光源の点灯および消灯を、他の光源（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４）の点灯および消灯に関係なく制御するように設定されている、請求項１３に記載のヘッドランプ。

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