JPWO2018164269A1 - 照明装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また本発明は、自動運転モードと手動運転モードが切り替え可能な車両において、自動運転モード時と手動運転モード時にそれぞれ最適な配光パターンを形成できる照明装置を提供することを目的とする。
前方を撮像するカメラを備えた自動運転可能な車両に搭載される照明装置であって、
前記照明装置は、少なくとも、前記照明装置の中心位置から車両の前方へ水平方向に延びる基準線に対して左方および右方に15°、上方および下方に6°で矩形状に広がる仮想空間に光を照射可能であって、
前記仮想空間が前記照明装置の25m前方に設置された仮想鉛直スクリーンに投影された時に形成する仮想投影面において、光度を最小値から最大値の間で3つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域が、前記基準線が投影される点を通って鉛直方向に延びるV線で左右方向に隔てられており、かつ、
前記最も光度の高い領域の少なくとも一部が、前記仮想投影面を上下方向に上部、第一中央部、下部と3つに均等に区分けしたときの前記第一中央部に位置している。
自動運転モードと手動運転モードとを切替可能な車両に搭載され、車両の前方に光を照射する照明装置であって、
前記照明装置は、自動運転モード時に第一配光パターンを形成可能に、手動運転モード時に第二配光パターンを形成可能に、構成されており、
前記照明装置は、少なくとも、前記照明装置の中心位置から車両の前方へ水平方向に延びる基準線に対して左方および右方に15°、上方および下方に6°で広がる仮想空間に光を照射可能であって、
前記第一配光パターンは、前記仮想空間が前記照明装置の25m前方に設置された仮想鉛直スクリーンに投影された時に形成する仮想投影面において、光度を最小値から最大値の間で3つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域が、前記基準線が投影される点を通って鉛直方向に延びるV線で左右方向に隔てられており、かつ、前記最も光度の高い領域の少なくとも一部が、前記仮想投影面を上下方向に上部、第一中央部、下部と3つに均等に区分けしたときの前記第一中央部に位置するものであり、
前記第二配光パターンは、前記最も光度の高い領域の少なくとも一部が、前記仮想投影面を左右方向に左部、第二中央部、右部と3つに均等に区分けしたときの前記第二中央部に位置するものである。
また本発明によれば、自動運転モードと手動運転モードが切り替え可能な車両において、自動運転モード時と手動運転モード時にそれぞれ最適な配光パターンを形成できる照明装置が提供される。
図3に示したように、照明装置100は、前方に開口を有するハウジング101と、該開口を閉塞してハウジング101とともに灯室Sを形成するアウタカバー102とを備えている。灯室Sの内部には、灯具の前後方向に延びる光軸Ax方向に光を出射する光源ユニット20が設けられている。光源ユニット20は、LEDなどの光源21と、光源21から出射された光を灯具前方へ反射させるリフレクタ22と、リフレクタ22よりも前方に設けられた投影レンズ23と、を備えている。
すなわち、第一中央部M1は基準線ACから上下方向に2°の角度で前方に広がる領域である。上部Uは基準線ACから上方に2°〜6°の角度で前方に広がる領域である。下部Bは基準線ACから下方に2°〜6°の角度で前方に広がる領域である。第二中央部M2は基準線ACから左右方向に10°の角度で前方に広がる領域である。左部Lは基準線ACから左方に10°〜30°の角度で前方に広がる領域である。右部Rは基準線ACから右方に10°〜30°の角度で前方に広がる領域である。
以下の説明において、仮想投影面VP内の9つに区切られた領域を、符号U,M1,B,L,M2,Rを組み合わせて呼ぶことがある。例えば、右上の領域を領域UR、中央下の領域を領域M1Bなどと呼ぶことがある。
例えば、仮想投影面VP内において最小値が50,000カンデラ、最大値が110,000カンデラであった場合に、最も低い領域は50,000〜70,000カンデラ、中間の領域は70,000〜90,000カンデラ、最も高い領域は90,000〜110,000カンデラで照射された領域である。なお、この光度は単なる例示であって、本発明はこの光度にとらわれることはない。
図6に示すように、明るい反射光が得られる標識は、上下方向について上部Uから第一中央部M1にかけて、かつ左右方向について第二中央部M2に現れる。明るい反射光が得られる車両前方の路面は、上下方向について第一中央部M1から下部B、かつ、左右方向について第二中央部M2に現れる。つまり、明るい反射光が得られる対象物は、上下方向について上部Uから下部Bまで、かつ、左右方向について第二中央部M2に現れる。
このように、明るい反射光が得られる標識や路面が現れる領域は、暗い反射光の歩行者が現れる領域と異なることを本発明者は見出した。
前後方向において自車両に近い歩行者は、仮想投影面VPの左部Lおよび右部Rにいる可能性が高い。そこで、本実施形態にかかる照明装置100によれば、歩行者のいる可能性の高い左部Lと右部Rに明るい光が照射されるため、カメラが歩行者を認識しやすい。
本実施形態に係る照明装置100によれば、左端の領域L1および右端の領域R1に明るい光が照射される。上述したように仮想投影面VP上において左端および右端の領域L1,R1には、自車両に近い歩行者がいる可能性がある。このため、本実施形態の照明装置100によれば、歩行者に明るい光を照射することができ、カメラが自車両に近い歩行者を認識しやすくなる。
同様に、日本国のように自車両が左側の車線を走行する場合には、V線より右方に位置する最も光度の高い領域における最も光度の高い点がV線から右方に4度以上12度以下の領域に位置するように構成することが好ましい。これにより、自車両の右側(自車両から遠い側)でかつ自車両から30m〜80m前方に位置する歩行者に明るい光を照射することができる。なお、米国のように自車両が右側の車線を走行する場合には、V線より左方に位置する最も光度の高い領域における最も光度の高い点がV線から左方に4度以上12度以下の領域に位置するように構成することが好ましい。
図8は、本発明の第二実施形態に係る照明装置300が搭載された車両201を示す。図8(a)は、車両201の上面図を示し、図8(b)は車両201の側面図を示す。車両201は、自動運転モードで走行可能な自動車であって、照明装置300を備えている。本実施形態において、照明装置300は、車両201の前部に設けられた前照灯である。
シェード226が投影レンズ223に入射する光の一部を遮る位置に位置していると、第二照明ユニット320は第二配光パターンQを照明装置300の前方に照射する。
シェード226が投影レンズ223に入射する光の一部を遮らない位置に位置していると、第二照明ユニット320は第三配光パターンSを照明装置300の前方に照射する。
運転者が配光パターン切替スイッチ218を操作することにより、
(1)第一照明ユニット310が点灯して第二照明ユニット320が消灯し、第一配光パターンPを照射する状態、(2)第一照明ユニット310が消灯して第二照明ユニット320が点灯し、第二配光パターンQを照射する状態、(3)第一照明ユニット310が消灯して第二照明ユニット320が点灯し、第三配光パターンSを照射する状態、(4)第一照明ユニット310と第二照明ユニット320が点灯している状態、または、第一照明ユニット310が点灯して第二照明ユニット320が減光点灯している状態(第二照明ユニット320が照射する光が全体として第一照明ユニット310が照射する光よりも暗い状態)、(5)第一照明ユニット310と第二照明ユニット320が消灯している状態、とを切り替え可能である。
図12〜図14は、光度の等高線を使って各々の配光パターンを示している。仮想投影面VP内における光度を最小値から最大値の間を3つに均等に区分けして等高線を示している。
例えば、仮想投影面VP内において光度の最小値が50,000カンデラ、最大値が110,000カンデラであった場合に、最も低い領域は50,000〜70,000カンデラ、中間の領域は70,000〜90,000カンデラ、最も高い領域は90,000〜110,000カンデラで照射された領域である。なお、これらの光度は単なる例示であって、本発明はこれらの光度にとらわれることはない。
図12は、第一照明ユニット310が仮想投影面VPに形成する第一配光パターンPを示す。第一配光パターンPは、車両201の自動運転モード時に適した配光パターンである。
図13は第二照明ユニット320が仮想投影面VPに形成する第二配光パターンQを示している。第二配光パターンQは、手動運転モード時であって対向車がすれちがうときに好適な配光パターンである。第二配光パターンQは、ロービーム配光パターンとも呼ばれている。図13に示したように、第二配光パターンQはH線の近傍にカットオフラインCLを備えている。
なお、図示した例では、最も光度の高い領域の少なくとも一部は、仮想投影面VPを上下方向に上部U、第一中央部M1、下部Bと3つに均等に区分けしたときに、第一中央部M1に位置している。
図14は第二照明ユニット320が仮想投影面VPに形成する第三配光パターンSを示している。第三配光パターンSは、手動運転モード時であって対向車がいないときに好適な配光パターンである。第三配光パターンSは、ハイビーム配光パターンとも呼ばれている。
なお、図示した例では、最も光度の高い領域の少なくとも一部は、仮想投影面VPを上下方向に上部U、第一中央部M1、下部Bと3つに均等に区分けしたときに、第一中央部M1に位置している。
ところで、自動運転可能な車両は、車両の自動運転制御部が運転を制御する場合(自動運転モード)と、運転者が運転する運転をする場合(手動運転モード)がある。
図12に示すように、明るい反射光が得られる標識は、上下方向について上部Uから第一中央部M1にかけて、かつ左右方向について第二中央部M2に現れる。明るい反射光が得られる車両前方の路面は、上下方向について第一中央部M1から下部B、かつ、左右方向について第二中央部M2に現れる。つまり、明るい反射光が得られる対象物は、上下方向について上部Uから下部Bまで、かつ、左右方向について第二中央部M2に現れる。
前後方向において自車両に近い歩行者は、仮想投影面VPの左部Lおよび右部Rにいる可能性が高い。そこで、第一配光パターンPによれば、歩行者のいる可能性の高い左部Lと右部Rに明るい光が照射されるため、カメラが歩行者を認識しやすい。
本実施形態に係る照明装置300によれば、自動運転モード時に、左端の領域L1および右端の領域R1に明るい光を照射することができる。上述したように仮想投影面VP上において左端および右端の領域L1,R1には、自車両に近い歩行者がいる可能性がある。このため、本実施形態の照明装置300によれば、自動運転モード時に、歩行者に明るい光を照射することができ、カメラが自車両に近い歩行者を認識しやすくなる。
本実施形態に係る照明装置300によれば、運転者が自らの意思により第一照明ユニット310の点灯と第二照明ユニット320の点灯とを切り替えることができるので、これらを自動的に切り替える場合に比べて運転者に違和感が生じにくい。
次に、図15から図19を用いて本発明の第三実施形態に係る照明装置300Aを説明する。図15の(a)は照明装置300Aを搭載した車両201Aを上方から見た図であり、図15の(b)は照明装置300Aを搭載した車両201Aを左方から見た図である。上述した第二実施形態と共通する要素については説明を省略し、以下に第二実施形態と異なる要素について説明する。
本実施形態の照明装置300Aによれば、自動運転モードから手動運転モードに切り替えるとともに、あるいは、手動運転モードから自動運転モードに切り替えるとともに、配光パターンを切り替えることができる。配光パターンを切り替えるためだけに運転者の操作を必要とせず、ユーザの利便性を高めることができる。
2 車両システム
3 車両制御部
5 センサ
6 カメラ
20 光源ユニット
21 光源
22 リフレクタ
23 投影レンズ
24 ベース部
25 レンズホルダ
100 照明装置
101 ハウジング
102 アウタカバー
201,201A 車両
218 配光パターン切替スイッチ
300,300A 照明装置
310 第一照明ユニット
320 第二照明ユニット
330 第三照明ユニット
S 灯室
Sc 仮想鉛直スクリーン
VA 仮想空間
VP 仮想投影面
AC 基準線
P 第一配光パターン
Q 第二配光パターン
S 第三配光パターン
Claims (12)
- 前方を撮像するカメラを備えた自動運転可能な車両に搭載される照明装置であって、
前記照明装置は、少なくとも、前記照明装置の中心位置から車両の前方へ水平方向に延びる基準線に対して左方および右方に15°、上方および下方に6°で矩形状に広がる仮想空間に光を照射可能であって、
前記仮想空間が前記照明装置の25m前方に設置された仮想鉛直スクリーンに投影された時に形成する仮想投影面において、光度を最小値から最大値の間で3つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域が、前記基準線が投影される点を通って鉛直方向に延びるV線で左右方向に隔てられており、かつ、
前記最も光度の高い領域の少なくとも一部が、前記仮想投影面を上下方向に上部、第一中央部、下部と3つに均等に区分けしたときの前記第一中央部に位置している、照明装置。 - 前記最も光度の高い領域は前記V線を隔てて2つに分かれており、
前記仮想投影面を左右方向に左部、第二中央部、右部、と3つに均等に区分けしたときに、2つの前記最も光度の高い領域の少なくとも一部がそれぞれ前記左部と前記右部に位置している、請求項1に記載の照明装置。 - 前記最も光度の高い領域は前記V線を隔てて2つに分かれており、
前記仮想投影面を左右方向に4つに均等に区分けしたとき、2つの前記最も光度の高い領域の少なくとも一部がそれぞれ左端の領域および右端の領域に位置している、請求項1または2に記載の照明装置。 - 前記最も光度の高い領域は前記V線を隔てて2つに分かれており、
2つの前記最も光度の高い領域は左右方向に延びる帯状に形成されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の照明装置。 - 2つの前記最も光度の高い領域はそれぞれ、中央から右方に向かって右下がりの形状、および中央から左方に向かって左下がりの形状とされている、請求項4に記載の照明装置。
- 自動運転モードと手動運転モードとを切替可能な車両に搭載され、車両の前方に光を照射する照明装置であって、
前記照明装置は、自動運転モード時に第一配光パターンを形成可能に、手動運転モード時に第二配光パターンを形成可能に、構成されており、
前記照明装置は、少なくとも、前記照明装置の中心位置から車両の前方へ水平方向に延びる基準線に対して左方および右方に15°、上方および下方に6°で広がる仮想空間に光を照射可能であって、
前記第一配光パターンは、前記仮想空間が前記照明装置の25m前方に設置された仮想鉛直スクリーンに投影された時に形成する仮想投影面において、光度を最小値から最大値の間で3つに均等に区分けしたときに最も光度の高い領域が、前記基準線が投影される点を通って鉛直方向に延びるV線で左右方向に隔てられており、かつ、前記最も光度の高い領域の少なくとも一部が、前記仮想投影面を上下方向に上部、第一中央部、下部と3つに均等に区分けしたときの前記第一中央部に位置するものであり、
前記第二配光パターンは、前記最も光度の高い領域の少なくとも一部が、前記仮想投影面を左右方向に左部、第二中央部、右部と3つに均等に区分けしたときの前記第二中央部に位置するものである、照明装置。 - 前記照明装置は、
前記第一配光パターンを形成可能な第一照明ユニットと、
前記第二配光パターンを形成可能な第二照明ユニットと、を備え、
車両を制御する車両制御部から出力される信号に応じて、前記第一照明ユニットの点灯と前記第二照明ユニットの点灯とが切り替え可能に構成されている、請求項6に記載の照明装置。 - 前記照明装置は、
前記第一配光パターンを形成可能な第一照明ユニットと、
前記第二配光パターンを形成可能な第二照明ユニットと、を有し、
運転者が操作可能な操作部からの出力に応じて前記第一照明ユニットの点灯と前記第二照明ユニットの点灯とが切り替えられるように構成されている、請求項6に記載の照明装置。 - 前記第一配光パターンにおいて、前記最も光度の高い領域は前記V線を隔てて2つに分かれており、2つの前記最も光度の高い領域の少なくとも一部がそれぞれ前記左部と前記右部に位置している、請求項6から8のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記第一配光パターンにおいて、前記最も光度の高い領域は前記V線を隔てて2つに分かれており、前記仮想投影面を左右方向に4つに均等に区分けしたとき、2つの前記最も光度の高い領域の少なくとも一部がそれぞれ左端の領域および右端の領域に位置している、請求項6から9のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記第一配光パターンにおいて、前記最も光度の高い領域は前記V線を隔てて2つに分かれており、2つの前記最も光度の高い領域は左右方向に延びる帯状に形成されている、請求項6から10のいずれか一項に記載の照明装置。
- 前記第一配光パターンにおいて、2つの前記最も光度の高い領域はそれぞれ、中央から右方に向かって右下がりの形状、および中央から左方に向かって左下がりの形状とされている、請求項11に記載の照明装置。
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