JPH0593981U - グレアセンサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車の前方に存在する対向車、先行車、信
号等を検出することを可能にし、これに応じて自車の前
照灯の配光特性を適切に調節することを可能にしたグレ
アセンサを得る。 【構成】 前方からの光を集光する集光手段２と、この
集光手段で集光された光を受光する受光素子４とを備え
ており、受光素子４は例えばフォトダイオード７で構成
し、これに青色系フィルタ８を選択的に設けて、少なく
とも赤色光と白色光乃至黄色光を区別して検出するよう
に構成する。青色系フィルタ８を設けたフォトダイオー
ド７ａと他のフォトダイオード７ｂの各出力に基づい
て、自動車の前方からの光方向と色を検出することで、
先行車，対向車或いは信号を検出することが可能とな
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は自動車の前方を走行する対向車と先行車、更には信号等を検出するた めのグレアセンサに関する。

【０００２】

【従来の技術】

自動車の前方を走行する対向車や先行車に対して眩惑を与えないように、これ らの車両が存在するときには自車の前照灯の照射光度や照射方向を自動的に切り 替えるようにした自動車が種々提案されている。例えば、対向車が来た場合には 前照灯の配光特性を左側にずらすようにし、先行車がいる場合には配光特性を更 に下側にずらすような切替えを行うことにより、対向車に対する眩惑を防止し、 或いは先行車への運転の障害を防止している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

このような前照灯の切替えを行う場合には、先行車や対向車を正確に区別して 検出する必要がある。従来では、車両前方の明るさを検出して先行車や対向車、 或いは信号の存在を検出しているが、これが自動車からの光か、或いは周囲の光 であるかを検出することはできない。又、先行車と対向車の区別を検出すること は困難である。このため、前照灯の配光特性を適切に調節することができず、実 用化が難しい状況となっている。 本考案の目的は、対向車や先行車を検出することはもとより、街路灯，民家灯 ，信号灯等の自動車以外の光物体（以下、信号等と称する）を明確に区別して検 出することを可能にしたグレアセンサを提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は、前方からの光を集光する集光手段と、この集光手段で集光された光 を受光する受光素子とを備え、前記受光素子は少なくとも赤色光と白色光乃至黄 色光を区別して検出するように構成する。 又、受光素子をマトリクス状に配列し、各受光素子の光検出出力に基づいて受 光した光の方向及び色を検出し、先行車，対向車或いは信号灯を検出するように 構成する。

【０００５】

【実施例】

次に、本考案について図面を参照して説明する。図１（ａ）に本発明の一実施 例の断面構成を示すように、グレアセンサ１は自動車前方を光学的に結像して前 方に存在する光を集光する結像レンズと２、視野を限定する絞り３と、前記結像 レンズ２の結像面に配置された光センサアレイ４とで構成され、筒状のケーシン グ５内に内装される。この光センサアレイ４は図１（ｂ）に示すように、平板状 の基板６に多数個の微小なフォトダイオード７をマトリクス状に高密度に配列し た構成とされる。各フォトダイオード７は白色に対して略均一な分光感度を有し 、結像レンズ２により結像された光の明るさに応じた電気信号を出力する。そし て、これらフォトダイオード７のうち、選択されたフォトダイオード７ａ、この 実施例では１つ置き毎のフォトダイオード７ａの前面にシアン色等の青色系のフ ィルタ８を配設しており、この青色系と補色関係にある赤色光を青色系フィルタ ８で遮断し、赤色の光に対するフォトダイオード７ａからの電気信号の出力を抑 圧するように構成している。

【０００６】 このように構成されたグレアセンサ１は、例えば図２に示す自動車Ｃのフロン トバンパーの近傍位置に設置される。このように設置すれば、自動車の前方に存 在する光のうち、絞りで限定された領域の光は結像レンズ２によって光センサア レイ４に結像され、この光が結像された箇所のフォトダイオード７からは電気信 号が出力される。このとき、白色光が結像されると、各フォトダイオード７（７ ａ，７ｂ）から電気信号が出力され、赤色の光が結像されると青色系フィルタを 有するフォトダイオード７ａからは殆ど電気信号が出力されなくなる。 したがって、青色系フィルタのフォトダイオード７ａからの電気信号と、フィ ルタが無いフォトダイオード７ｂからの電気信号の強度分布を計測することで、 前方に存在する光が、対向車の前照灯或いは先行車の尾灯，更には信号等のいず れかであるかを検出することができる。

【０００７】 即ち、図４は自動車の前方の状態を示す図であり、自車の前方の水平線Ｈより 下側の領域に対向車Ｃ１と先行車Ｃ２が存在し、上側の領域に信号等（街路灯） Ｌが存在する。この水平線Ｈよりも下側の領域においては、自車の中心垂直線Ｖ の近傍及び左側の領域に先行車Ｃ２が存在し、右側の領域に対向車Ｃ１が存在す る。このため、光センサアレイ４を構成する各フォトダイオード７をこの水平線 Ｈ−中心垂直線Ｖの座標に対応させ、各フォトダイオード７から出力される電気 信号の強度を計測する。例えば、水平線上側領域で各フォトダイオード７から電 気信号が出力されることきには、白色や黄色の信号等が存在することが判る。又 、同じ領域のフォトダイオードのうち、フィルタの存在しないフォトダイオード ７ｂからの電気信号が青色系フィルタ８を有するフォトダイオード７ａよりも大 きなときには赤色系の信号等が存在することが判る。

【０００８】 一方、水平線Ｈの下側領域で中心垂直線Ｖよりも右側の領域で各フォトダイオ ード７から電気信号が出力されるときには、白色や黄色の前照灯の対向車が存在 することが判る。又、水平線Ｈの下側領域で中心垂直線Ｖよりも左側の領域で各 フォトダイオード７からの電気信号が出力されるときには、道路の左側に民家等 の灯火が存在することが判る。又、この領域でフィルタの存在しないフォトダイ オード７ｂからの電気信号が青色系フィルタ８を有するフォトダイオード７ａよ りも大きなときには、先行車の赤色の尾灯が存在することが判る。 このように、自車の前方の状態を検出することで、特に対向車と先行車を検出 することができ、これに応じて自車の前照灯をハイビームからロービームに切替 えて対向車の眩惑を防止し、或いは前照灯を更に左下側に向けて先行車に対する 運転の障害を防止する制御を行うことができる。

【０００９】 ここで、光センサアレイを図４の光センサアレイ４Ａのように、青色系フィル タ８を設けたフォトダイオード７ａと、赤色フィルタ９を設けたフォトダイオー ド７ｂとを交互に配列した構成としてもよい。このようにすれば、先行車の尾灯 の場合には青色系フィルタ８のフォトダイオード７ａの電気信号出力と赤色フィ ルタ９のフォトダイオード７ｂからの電気信号出力との対比を顕著なものとし、 これらを比較することで対向車、先行車を更に確実に検出することができる。

【００１０】 図５は本考案の他の実施例を示す。同図において、２は結像レンズ、３は絞り であり、この絞り３の後段にハーフミラー等で構成したビームスプリッタ１０を 配置し、結像光を２つに分岐する。そして、各分岐光路にフォトダイオードをマ トリックス状に高密度に配列した構成の光センサアレイ４，４′を配置し、一方 の光センサアレイ４の前に青色系フィルタ８を配置する。又、他方の光センサア レイ４′の前にはフィルタは設けていない。５はケーシングである。

【００１１】 この構成によれば、青色系フィルタ８を前置した光センサアレイ４と、フィル タを前置しない光センサアレイ４′の各出力に基づいて前記実施例と同様に対向 車、先行車、信号等を検出することができる。この場合には、各光センサアレイ ４，４′からの出力は、各光センサアレイを構成するフォトダイオードの全ての 信号が利用できることから光センサアレイから得られる信号レベルを高くでき、 自動車の前方の状態を高密度に検出して高精度な検出が可能となる。 尚、ビームスプリッタ１０に波長選択機能を有するものを用いれば、例えば青 色系を透過するビームスプリッタとして構成すれば、青色系フィルタを省略する ことができる。

【００１２】 図６（ａ）及び（ｂ）はグレアセンサの更に他の実施例の平面構成図と側面構 成図である。この実施例では、結像レンズにフレネルレンズ２Ａを用い、その結 像面に多数本の光ファイバ１１の一端面をマトリックス状に配列する。この光フ ァイバ１１の他端面はそれぞれ光センサ４Ｂ、即ちフォトダイオード７に対向配 置させる。ここでは１本の光ファイバ１１の他端面をそれぞれ一対のフォトダイ オード７ａ，７ｂに対向配置させ、各対のフォトダイオードは青色系フィルタ８ を前置したもの７ａと、前置していないもの７ｂとで組を構成する。 この構成では、フレネルレンズ２Ａの結像パターンを光ファイバ１１によって 配列を変換して光センサアレイ４Ｂにて検出することができるため、光ファイバ １１の一端面はマトリクス状に配列するが、その他端面は任意配列とすることが でき、したがってこれに対向される光センサアレイ４Ｂでは、フォトダイオード ７を任意配列に構成することができる。 この構成においても、光センサアレイの出力に基づいて先行車，対向車，信号 等を検出することができるのは同じである。

【００１３】 又、このような構成の場合でも、図７に示すように、結像レンズに通常のレン ズ２を用い、かつ光ファイバ１１の他端面に三角形のプリズムからなるビームス プリッタ１２を設け、このビームスプリッタ１２により光を２分した上で、分岐 された各光を光センサアレイ４Ｂ，４Ｂ′に結像させるように構成してもよい。 この場合、一方の光センサアレイ４Ｂの前側に青色系フィルタ８を配設しておけ ばよい。

【００１４】 図８は本考案の異なる実施例を示し、（ａ），（ｂ），（ｃ）はそれぞれ正面 図，平面断面図，側面断面図である。ここでは複数の結像レンズ２Ｂを横一例に 配列するとともに、各結像レンズ２Ｂに対してそれぞれ複数本（ここでは２本） の光ファイバ１１（１１ａ，１１ｂ）の一端面を対向配置し、各光ファイバ１１ の他端面にそれぞれビームスプリッタ１３を配置した上で、このビームスプリッ タ１３に対向するように各対の光センサアレイ４Ｂ，４Ｂ′を配置している。そ して、自動車前方の異なる方向からの光をそれぞれ異なる光ファイバ１１ａ，１ １ｂを通して異なる光センサアレイ４Ｂ，４Ｂ′に集光するようにし、かつそれ ぞれの光センサアレイ４Ｂ，４Ｂ′の各フォトダイオードには、図示は省略する が選択的に青色系フィルタや赤色フィルタを形成する。尚、１４は光ファイバ支 持体である。 したがって、各光センサアレイ４Ｂ，４Ｂ′における青色系フィルタ及び赤色 系フィルタを形成した各フォトダイオードの出力により、白色乃至黄色光と赤色 光の区別と、その方向を検出することができ、対向車，先行車、信号等を検出す ることが可能となる。

【００１５】 この場合、図９（ａ）及び（ｂ）に平面構成及び正面構成をそれぞれ示すよ うに、光ファイバに代えて透明樹脂で一体に形成した導光レンズ１５で構成して もよい。そして、この導光レンズ１５の正面配置を一直線に対して個々に変位さ せることで、各導光レンズ１５に対向して設けられる光センサアレイのフォトダ イオードでは、それぞれ異なる方向からの光を受光することが可能となる。１６ は遮光膜である。

【００１６】 又、図１０（ａ）に示すように、結像レンズ２，絞り３，光センサアレイ４か らなるグレアセンサ１Ａと、同図（ｂ）のように、結像レンズ２，絞り３，青色 系フィルタ８，光センサアレイ４からなるグレアセンサ１Ｂをそれぞれ個別に構 成する。各光センサアレイは図１（ｂ）或いは図４に示したものと同様である。 そして、青色系フィルタを有するグレアセンサ１Ｂを図１１のように自動車Ｃの フロントバンパー位置に配置し、フィルタを有しないグレアセンサ１Ａを自動車 のウインドシールド近傍に配置するようにしてもよい。 各グレアセンサ１Ａ，１Ｂの結像レンズ２は自動車の正面方向に向けられてお り、これにより青色系フィルタを有するグレアセンサ１Ｂは下方向からの光を主 に受光し、フィルタを有しないグレアセンサ１Ａは上下両方向からの光を受光し 、前方の光を更に適切に受光して検出することが可能となる。

【００１７】 尚、前記各実施例において、光センサアレイや光センサを構成するフォトダイ オードの分光感度を目（肉眼）の分光感度と一致させるために、フォトダイオー ドの前側、例えば結像レンズの直後に緑色系のフィルタを介挿するようにしても よい。 更に、前記光センサを構成するフォトダイオードに代えてＣＣＤを用いてもよ い。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように本考案は、自動車の前方からの光を検出する受光素子を、 少なくとも赤色光と白色光乃至黄色光を区別して検出するように構成しているの で、これら受光素子の検出出力から自動車の前方からの光の方向とその色を検出 でき、これに基づいて先行車と対向車、更には信号等を高精度に検出することが できる。これにより、対向車に対する眩惑防止や、先行車の運転障害防止等の自 車の前照灯の配光特性を適切にしかも自動的に調整することができる効果がある 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のグレアセンサの一実施例の基本構成を
示す光学系図及び光センサアレイの拡大断面図である。

【図２】グレアセンサの配置状態を示す自動車の概略図
である。

【図３】自動車の前方における対向車，先行車及び信号
等の状態を模式的に示す図である。

【図４】図１（ｂ）の変形例の構成図である。

【図５】本考案の他の実施例の構成を示す光学系図であ
る。

【図６】本考案の更に他の実施例の光学系図である。

【図７】図６の構成の変形例を示す光学系図である。

【図８】本考案の異なる実施例の光学系図である。

【図９】図８の変形例の導光レンズを示す図である。

【図１０】本考案の更に異なる実施例の光学系図であ
る。

【図１１】図１０のグレアセンサの設置状態を示す自動
車の概略図である。

【符号の説明】

１，１Ａ，１Ｂ グレアセンサ ２，２Ａ，２Ｂ 結像レンズ ４，４Ａ，４Ｂ 光センサアレイ ７，７ａ，７ｂ フォトダイオード ８ 青色系フィルタ ９ 赤色フィルタ １０ ビームスプリッタ １１ 光ファイバ １２ ビームスプリッタ １５ 導光体

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 前方からの光を集光する集光手段と、こ
   の集光手段で集光された光を受光する受光素子とを備
   え、前記受光素子は少なくとも赤色光と白色光乃至黄色
   光を区別して検出するように構成したことを特徴とする
   グレアセンサ。
2. 【請求項２】 受光素子をマトリクス状に配列し、各受
   光素子の光検出出力に基づいて受光した光の方向及び色
   を検出し、先行車，対向車或いは信号等を検出するよう
   に構成してなる請求項１のグレアセンサ。