JP6134109B2 - ヘッドランプシステム - Google Patents

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Description

本発明は、ヘッドランプシステムに係り、より詳しくは、車両の前方に設けられ夜間に前方の障害物を感知し、障害物に対しスポットライト（ｓｐｏｔ ｌｉｇｈｔ）を照射するヘッドランプシステムであって、スポットライトを点滅させ、さらに車両の走行速度に応じてスポットライトの点滅周期を変化させることにより、夜間走行時に運転者が障害物を視認する能力である視認性を向上させ得るヘッドランプシステムに関する。
最近、ヘッドランプシステムは、夜間走行時に障害物を発見した場合、障害物が存在する領域に対し光を照射することにより、運転者が障害物の存在を視認することができるようにしている。
具体的に、特開第２０１０−０９５２０５号公号に開示されたヘッドランプシステムは、図１に示す通り、夜間に前方へビームが照射されるヘッドライト２と、ヘッドライト２の側部に配置されるスポットライト（ｓｐｏｔ ｌｉｇｈｔ）ユニット３とを備えている。このスポットライトユニット３には、複数個の光学モジュール（Ｒ１乃至Ｒ６）が備えられており、光学モジュール（Ｒ１乃至Ｒ６）は、図２に示す通り、前方へ照射されるそれぞれの照射領域を有している。
このような従来のヘッドランプシステムは、前方の歩行者などの障害物を認識する場合、障害物の位置する領域に該当する光学モジュールを点灯して障害物を照射することにより、運転者が障害物を認識する。
さらに、従来のヘッドランプシステムは、感知された障害物が歩行者の場合は当該領域を照らす光学モジュールを点灯し、障害物が車両の場合は光学モジュールを消灯するなどの方法で運転者が障害物を認識する。
しかし、従来のヘッドランプシステムは、スポットライトユニットの当該光学モジュールを点灯するなどの単純な操作により障害物を認識するため、運転者に警戒心を起こすことができないとの問題点がある。これにより運転者の障害物に対する視認性が低下し、ヘッドランプシステムのスポットライトユニットの機能を正常に活用することができなくなる。
特開第２０１０−０９５２０５号公報
本発明は、従来の技術の問題点を解決するためになされたものであって、夜間走行時に運転者が車両の前方に位置する障害物に対する視認性をより向上させ得るヘッドランプシステムを提供することを目的とする。
本発明は、ヘッドランプシステムに関するものであって、ヘッドライトと、車両の前方に照射される照射領域を異にする複数個の光学モジュールを装着したスポットライトユニットを備えるヘッドランプとを含み、前記複数個の光学モジュールのうち、車両前方の障害物の位置に該当する照射領域を有する光学モジュールが点滅し、さらにその点滅する点滅周期が車両の速度に応じて変化することを特徴とする。
このような構成により、本発明は、点滅するビームを介して視覚的に注意が喚起され障害物に対する視認性を高めることができる。さらに、点滅する点滅周期を車両の速度に応じて変化させることにより、車両の速度に係わりなく運転者の視認性を高めることができる。さらに、本発明に係るヘッドランプシステムにおいて、前記スポットライトユニットの光学モジュールの点滅周期は車両の速度に反比例し、単位時間当たりの点滅回数は車両の速度に比例することが好ましい。
また、本発明に係るヘッドランプシステムにおいて、前記スポットライトユニットの光学モジュールの点滅周期は予め設定された速度範囲の低速区間内で一定であってもよく、予め設定された速度範囲の高速区間内で一定であってもよい。
本発明によれば、車両の夜間走行時に前方に存在する障害物の位置を感知し、その位置に該当する照射領域に対してビームを点滅させることで、運転者が障害物の存在をより効率的に認識することができる。
さらに、本発明は、障害物の存在する位置に照射されるビームの点滅周期を車両の速度に応じて変化させることにより、運転者が容易に障害物を認識することができる。
従来のヘッドランプシステムのヘッドランプを示す図である。 図１の従来のヘッドランプシステムの作用を説明する図である。 本発明に係るヘッドランプシステムを示す図である。 図３のヘッドランプを示す図である。 本発明に係るヘッドランプシステムの作用を示す図である。 本発明に係るヘッドランプシステムの点滅周期を示す図である。 本発明に係るヘッドランプシステムの点滅周期の変化を示す図である。 本発明に係るヘッドランプシステムの点滅周期の変化に対する多様な実施形態を示す図である。 本発明に係るヘッドランプシステムの点滅周期の変化に対する多様な実施形態を示す図である。 本発明に係るヘッドランプシステムの点滅周期の変化に対する多様な実施形態を示す図である。 本発明に係るヘッドランプシステムの点滅周期の変化に対する多様な実施形態を示す図である。
以下、図を参照しながら、本発明に係るヘッドランプシステムについて具体的に説明する。
図３に示す通り、本発明に係るヘッドランプシステムは、ヘッドランプ１００、赤外線放射器２００、赤外線カメラ３００、速度感知手段４００及び制御部５００を含む。
ヘッドランプ１００は、図３及び図４に示す通り、夜間に前方へ一定の領域にビームを照射するヘッドライト１１０と、ヘッドライト１１０の側部に設けられるスポットライトユニット１２０とを備える。スポットライトユニット１２０は、複数個の光学モジュール１２１〜１２４（本実施形態では４つである）を含んでいる。複数個の光学モジュール１２１〜１２４から放射されるビームは、図５に示す通り、車両の前方で照射領域を異にする。車両の前方に障害物の位置が認識されると、障害物の位置する領域に該当する照射領域を有する光学モジュールが点滅する。具体的に、図５に示す通り、２番の照射領域で障害物が位置していると判断される場合、２番に該当する照射領域を有する光学モジュール１２２が点滅する。
赤外線放射器２００は、図３に示す通り、車両の前方に設けられ赤外線を放射する。放射された赤外線は、車両の前方に存在する障害物に衝突したあと反射される。
赤外線カメラ３００は、図３に示す通り車両の前方に設けられ、赤外線放射器２００から放射された赤外線を利用して車両の前方を撮影し映像データを得る。
速度感知手段４００は車両の速度を感知するためのものであって、図３に示す通り、自動車ホイールの回転数を感知するセンサである。さらに、車両の速度は、車両の中央処理装置であるＥＣＵに格納されるデータをそのまま利用することができる。
制御部５００は車両の電子機器を制御するＥＣＵであって、本発明では赤外線カメラ３００を介して得られた車両前方に対する映像データと、速度感知手段４００から得られた車両速度データとの入力を受け、これに基づきヘッドランプ１００のスポットライトユニット１２０の点滅を制御する。
具体的に、本発明において制御部５００は、赤外線カメラ３００から得られる映像データを分析して車両の前方に存在する障害物の位置を分析し、スポットライトユニット１２０の光学モジュール１２１〜１２４のうち、その位置に該当する照射領域を有する光学モジュール（図５では１２２）を点滅させる。即ち、制御部５００は、当該光学モジュール１２２に対して点灯及び消灯を繰り返させることになる。障害物の存在する領域にビームが点灯と消灯を繰り返すため、運転者は視覚的に喚起されより注意を傾けることになり、したがって障害物の視認性が上昇する。
一方、光学モジュール１２２の点滅周期を図６の（ａ）のように一定にする場合、車両の速度が増加すれば障害物に至る迄の間における点滅回数が減少する。これにより、むしろ運転者が障害物を確認することができる確率が低下する。具体的に、車両と障害物との間の距離を一定にして点滅周期を一定にする場合、低速区間（例えば、時速３０ｋｍ以下の区間）では１２回の点滅回数となるが、中速区間（例えば、時速３０ｋｍ〜９０ｋｍの区間）では６回の点滅回数となり、さらに高速区間（例えば、９０ｋｍ以上の区間）では４回の点滅回数となる。
即ち、車両の速度が増加すれば、図６の（ｂ）に示すとおり、点滅回数が非線形的に減少する。したがって、点滅周期を車両の速度と関係なく等しくすれば、点滅回数が多い低速区間の速度で走行する場合は運転者が十分障害物を認識することができるが、点滅回数が少ない中速区間や高速区間の速度で走行する場合は運転者が十分障害物を認識することができないこともある。したがって、本発明は、障害物の存在する位置に該当する照射領域を有する光学モジュールを点滅させるものの、速度感知手段４００によって測定された車両の速度を考慮して点滅周期を変化させることにより、運転者が障害物を十分認識することができるようにする。具体的に、図７に示すとおり、低速区間、中速区間及び高速区間の速度に対して比例的に秒当たりの点滅回数を増加させるように（反比例的に点滅周期を減少させるように）制御する。
即ち、図８（ａ）に示すとおり、点滅周期と車両の速度との関係を点滅周期＝ａ速度（ａ：定数）に設定すれば、車両の速度に応じて点滅周期が変化する。さらに、図８の（ｂ）に示すとおり、点滅周期と車両の速度との関係を点滅周期＝ａ速度ｂ（ａ、ｂ：定数）に設定すれば、車両の速度に応じて点滅周期が変化することになり、さらに点滅回数も増加する。したがって、運転者は速度が増加しても障害物を確実に認識することができる。
さらに、図９に示す通り、低速区間では速度と関係なく一定の点滅周期を有するようにし、中速区間及び高速区間に対してのみ図８（ａ）及び（ｂ）に適用された点滅周期と速度との関係式を適用することができる。低速区間では、点滅周期を一定にしても速度の増加に伴う点滅回数の減少が大きくないため、低速区間では速度に応じて点滅周期を変化させなくても、運転者が障害物を確実に認識することができる。
なお、図１０に示す通り、高速区間に対して速度に関係なく一定の点滅周期を有するようにし、低速区間及び中速区間に対してのみ図８（ａ）及び（ｂ）に適用された点滅周期と速度との関係式を適用することもできる。これは図８（ａ）及び（ｂ）のように、高速区間に対しては速度に応じて点滅周期を増加させると、高速区間で点滅周期が速過ぎることになり、却って運転者に眩しさを誘発するか不快感を与えることがある。したがって、図１０では、高速区間に対してのみ速度に関係なく点滅周期を一定にし、高速区間で速度の増加に伴い点滅回数を減少させることにより、運転者が眩しさや不快感を感じなくする。
さらに、図１１に示す通り、低速区間及び高速区間に対して速度と関係なく点滅周期を一定にし、中速区間に対してのみ図８（ａ）及び（ｂ）に適用された点滅周期と速度との関係式を適用することも可能である。
以上のように、本発明は、車両の夜間走行時に前方に存在する障害物の位置を感知し、その位置に該当する照射領域に対してビームを点滅させることにより、運転者が障害物の存在をより効率的に認識することができるようにする。
さらに、本発明は、障害物の存在する位置に照射されるビームの点滅周期を車両の速度に応じて変化させることにより、運転者が容易に障害物を認識することができるようにする。
１００ ヘッドランプ
１１０ ヘッドライト
１２０ スポットライトユニット
１２１〜１２４ 光学モジュール
２００ 赤外線放射器
３００ 赤外線カメラ
４００ 速度感知手段
５００ 制御部

Claims (6)

  1. ヘッドライトと、車両の前方に照射される照射領域を異にする複数個の光学モジュールを装着したスポットライトユニットを備えるヘッドランプとを含み、
    前記複数個の光学モジュールのうち、車両前方の障害物の位置に該当する照射領域を有する光学モジュールが点滅し、さらにその点滅する点滅周期が車両の速度に応じて変化することを特徴とするヘッドランプシステム。
  2. 前記スポットライトユニットの光学モジュールの点滅周期は車両の速度に反比例し、単位時間当たりの点滅回数は車両の速度に比例することを特徴とする請求項１に記載のヘッドランプシステム。
  3. 前記車両の速度が、予め設定された速度範囲に応じて低速区間、中速区間、高速区間に分割されており、単位時間当たりの点滅回数が低速区間＜中速区間＜高速区間となるように前記点滅周期が変化することを特徴とする請求項１に記載のヘッドランプシステム。
  4. 前記スポットライトユニットの光学モジュールの点滅周期は、低速区間内で一定であることを特徴とする請求項３に記載のヘッドランプシステム。
  5. 前記スポットライトユニットの光学モジュールの点滅周期は、高速区間内で一定であることを特徴とする請求項３に記載のヘッドランプシステム。
  6. 前記スポットライトユニットの光学モジュールの点滅周期は、低速区間内及び高速区間内で夫々一定であることを特徴とする請求項３に記載のヘッドランプシステム。
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