JPWO2020059799A1 - Vehicle lighting - Google Patents
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Abstract
配光可変ランプ(110)は、強度分布が可変であるビーム(BM)を所定領域に照射可能である。配光コントローラ(140)は、配光可変ランプ(110)を制御する。配光コントローラ(140)は、降雪時あるいは降雨時において、照射領域のうち照射対象物が存在しない範囲へのビーム(BM)の照射量を低減し、またはゼロとするように、配光可変ランプ(110)を制御する。 The variable light distribution lamp (110) can irradiate a predetermined region with a beam (BM) having a variable intensity distribution. The light distribution controller (140) controls a light distribution variable lamp (110). The light distribution controller (140) is a light distribution variable lamp that reduces or eliminates the irradiation amount of the beam (BM) in the irradiation area where the irradiation target does not exist during snowfall or rainfall. (110) is controlled.
Description
本発明は、車両用灯具に関する。 The present invention relates to a vehicle lamp.
夜間やトンネル内での安全な走行に車両用灯具が重要な役割を果たす。運転者による視認性を優先させて、車両前方を広範囲に明るく照射すると、自車前方に存在する前走車や対向車(以下、前方車という)の運転者や歩行者にグレアを与えてしまうという問題がある。 Vehicle lights play an important role in safe driving at night and in tunnels. If the driver's visibility is prioritized and the front of the vehicle is illuminated brightly over a wide area, glare will be given to the driver and pedestrian of the vehicle in front or the oncoming vehicle (hereinafter referred to as the vehicle in front) existing in front of the vehicle. There is a problem.
近年、車両の周囲の状態にもとづいて、配光パターンを動的、適応的に制御するADB(Adaptive Driving Beam)技術が提案されている。ADB技術は、前方車や歩行者の有無を検出し、前方車あるいは歩行者に対応する領域を減光あるいは消灯するなどして、前方車の運転者や歩行者に与えるグレアを低減するものである。 In recent years, ADB (Adaptive Driving Beam) technology for dynamically and adaptively controlling a light distribution pattern based on the surrounding condition of a vehicle has been proposed. ADB technology detects the presence or absence of a vehicle or pedestrian in front and dims or turns off the area corresponding to the vehicle or pedestrian in front to reduce glare given to the driver or pedestrian of the vehicle in front. be.
降雪時(あるいは降雨時)にヘッドランプを点灯すると、雪粒にビームが反射して運転者にグレアを与え、かえって前方が見にくくなると言う問題がある。 When the headlamps are turned on during snowfall (or when it rains), the beam is reflected by the snowflakes, giving glare to the driver, which makes it difficult to see ahead.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、降雪時における車両前方の視認性の改善にある。 The present invention has been made in view of such a situation, and one of the exemplary objects of the embodiment is to improve the visibility in front of the vehicle during snowfall.
本発明のある態様は車両用灯具に関する。車両用灯具は、強度分布が可変であるビームを所定領域に照射可能な配光可変ランプと、配光可変ランプを制御する配光コントローラと、を備える。配光コントローラは、所定領域のうち、照射対象物が存在しない範囲へのビームの照射量を低減し、またはゼロとするように、配光可変ランプを制御する。 One aspect of the present invention relates to a vehicle lamp. The vehicle lighting equipment includes a light distribution variable lamp capable of irradiating a predetermined region with a beam having a variable intensity distribution, and a light distribution controller for controlling the light distribution variable lamp. The light distribution controller controls the light distribution variable lamp so that the irradiation amount of the beam to the area where the irradiation target does not exist in the predetermined area is reduced or reduced to zero.
降雪時や降雨時に、ビームを照射すると、雪や雨で反射し、運転者にグレアを与える。そこで、空のように照射対象物が存在しない範囲については、ビームの照射範囲から除外することにより、グレアを抑制することができる。 When the beam is irradiated during snowfall or rain, it is reflected by the snow or rain and gives glare to the driver. Therefore, glare can be suppressed by excluding the range where the irradiation target does not exist, such as the sky, from the beam irradiation range.
車両用灯具は、自車前方の物体を検出する測距センサをさらに備えてもよい。測距センサを用いることにより、ビームが照射されない状況においても、照射対象物を検出できる。 The vehicle lamp may further include a distance measuring sensor that detects an object in front of the vehicle. By using the distance measuring sensor, it is possible to detect the irradiation target even in a situation where the beam is not irradiated.
配光コントローラは、測距センサが検出した物体のうち、グレアを与えるべきでない特定物標を除外した物体を、照射対象物としてもよい。特定物標は、対向車や前走車を含みうる。 The light distribution controller may set an object detected by the ranging sensor excluding a specific target that should not be given glare as an irradiation target. The specific target may include an oncoming vehicle or a vehicle in front.
配光コントローラは、ビームの照射範囲の上端を、照射対象物の位置に応じて変化させてもよい。 The light distribution controller may change the upper end of the irradiation range of the beam according to the position of the irradiation target object.
照射対象物の有無にもとづく制御は、降雪時および/または降雨時において有効化されてもよい。 Control based on the presence or absence of an object to be irradiated may be enabled during snowfall and / or rainfall.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム等の間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above components and the conversion of the expression of the present invention between methods, devices, systems and the like are also effective as aspects of the present invention.
本発明によれば、降雪時あるいは降雨時における車両前方の視認性を改善できる。 According to the present invention, it is possible to improve the visibility in front of the vehicle when it snows or rains.
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings based on preferred embodiments. The embodiments are not limited to the invention, but are exemplary, and all the features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings shall be designated by the same reference numerals, and redundant description will be omitted as appropriate.
また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に「第1」、「第2」等の用語が用いられる場合には、この用語はいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。 In addition, the scale and shape of each part shown in each figure are set for convenience in order to facilitate explanation, and are not limitedly interpreted unless otherwise specified. In addition, when terms such as "first" and "second" are used in the present specification or claims, these terms do not represent any order or importance, and may include one structure and another. It is for distinguishing.
図1は、実施の形態に係る車両用灯具100のブロック図である。車両用灯具100は、配光可変ランプ110、カメラ120、測距センサ130、配光コントローラ140を備える。これらはすべて同じ筐体に内蔵されていてもよいし、いくつかの部材は、筐体の外部、言い換えれば車両側に設けられてもよい。 FIG. 1 is a block diagram of a
配光可変ランプ110は、白色光源であり、配光コントローラ140から配光パターンPTNを指示するデータを受け、配光パターンPTNに応じた強度分布を有するビームBMを車両前方の所定領域に照射し、配光パターンPTNに応じた照度分布を形成する。配光可変ランプ110の構成は特に限定されず、たとえば、LD(レーザダイオード)やLED(発光ダイオード)などの半導体光源と、半導体光源を駆動して点灯させる点灯回路と、を含みうる。配光可変ランプ110は、配光パターンPTNに応じた照度分布の形成のために、発光素子のアレイであってもよい。あるいはDMD(Digital Mirror Device)や液晶デバイスなどのマトリクス型のパターン形成デバイスを含んでもよい。 The variable
カメラ120は、車両前方を撮像する。配光コントローラ140は、カメラ120が撮影した画像(以下、カメラ画像IMGという)にもとづいて、配光可変ランプ110に供給する配光パターンPTNを動的、適応的に制御する。配光パターンPTNは、配光可変ランプ110が自車前方の仮想鉛直スクリーン900上に形成する白色光の照射パターン902の2次元の照度分布と把握される。配光コントローラ140はデジタルプロセッサで構成することができ、たとえばCPUを含むマイコンとソフトウェアプログラムの組み合わせで構成してもよいし、FPGA(Field Programmable Gate Array)やASIC(Application Specified IC)などで構成してもよい。 The
たとえば配光コントローラ140は、カメラ画像IMGを処理することにより、グレアを与えるべきでない所定の物標(特定物標という)を検出する。こうした物標としては、前走車や対向車が例示されるが、その限りでない。そして配光コントローラ140は、特定物標の部分が遮光された配光パターンPTNを生成し、配光可変ランプ110に与える。 For example, the
図2(a)、(b)は、基本的な配光制御を説明する図である。図2(a)は、前走車や対向車が存在しない状況を示す。従来のハイビームの照射範囲全体が、ビームBMの照射パターン902(以下、特に基準パターン903という)となる。 2 (a) and 2 (b) are diagrams for explaining basic light distribution control. FIG. 2A shows a situation in which there are no vehicles in front or oncoming vehicles. The entire irradiation range of the conventional high beam becomes the
図2(b)は、対向車3が存在する状況を示す。配光コントローラ140は、カメラ画像にもとづいて、特定物標である対向車3を検出する。配光コントローラ140は、基準パターン903のうち、対向車3に対応する部分(ハッチング)910が遮光された照射パターン902Aが得られるように、配光パターンPTNを生成する。対向車3の位置は時々刻々と変化するから遮光範囲910の位置も、対向車3に追従して移動する。 FIG. 2B shows a situation in which the
なおこの例では、対向車3の全体を遮光しているが、その限りでなく、遮光部分の大きさは、配光可変ランプ110の分解能に応じて定めればよい。たとえば、分解能が十分に高い場合、フロントウィンドウ(前走車の場合、リアウィンドウ)の部分のみを遮光してもよい。 In this example, the entire
図3は、降雪時の雪粒(あるいは雨粒)によるグレアを説明する図である。図3には、自車2および前走車4が示される。ビームBMは、特定物標である前走車4の部分が遮光されており、その他の部分に照射される。前走車4より上側の範囲において、雪粒5がビームBMが反射し、あるいはビームBMを散乱させる。これにより自車2の運転者6にグレアを与える。 FIG. 3 is a diagram for explaining glare caused by snowdrops (or raindrops) during snowfall. FIG. 3 shows the
雪粒5を検出して、雪粒に対応する部分を遮光することにより、雪粒によるグレアを抑制することは可能であるが、配光可変ランプ110の解像度を高める必要があり、演算量が膨大となることから、演算処理用のハードウェア(プロセッサ)のコストも高くなる。本実施の形態では、雪粒によるグレアを低減する別のアプローチが提供される。 It is possible to suppress glare caused by snow particles by detecting the snow particles 5 and shading the portion corresponding to the snow particles, but it is necessary to increase the resolution of the light
図1に戻る。配光コントローラ140は、配光可変ランプ110がビームを照射可能である所定領域のうち、照射対象物10が存在しない範囲へのビームBMの照射量を低減し、またはゼロとするように、配光可変ランプ110を制御する。本実施の形態では、配光コントローラ140は、照射対象物10が存在しない範囲に、ビームBMが照射されないように、配光可変ランプ110を制御する。 Return to FIG. The
照射対象物10の検出のために、車両用灯具100には、測距センサ130が設けられる。測距センサ130は車両前方の物体を検出する。測距センサ130は、LiDAR(Light Detection and Ranging)やToFセンサ、ステレオカメラなどが例示されるがその限りでない。 A
配光コントローラ140は、測距センサ130が検出した物体のうち、グレアを与えるべきでない特定物標を除外した物体を、照射対象物10とする。照射対象物10が存在しない範囲は、典型的には空のみが含まれる範囲でありうる。以上が車両用灯具100の構成である。続いてその動作を説明する。 The
図4は、自車前方に照射対象物が存在しない状況を示す図である。この場合、測距センサ130によって路面(地面)11のみが検出され、それ以外の部分は、何もない空間12として判定される。配光コントローラ140は、基準パターン903のうち、何もない空間12に対応する範囲(ハッチングを付す)が遮光された(もしくは減光された)照射パターン902Bが得られるように、配光パターンPTNを生成する。照射パターン902Bは、ロービームの照射パターンと一致していてもよい。 FIG. 4 is a diagram showing a situation in which the irradiation target does not exist in front of the own vehicle. In this case, only the road surface (ground) 11 is detected by the
図5は、自車前方に照射対象物が存在する状況を示す図である。この例では、歩行者7、看板8、対向車3が、自車前方に存在し、測距センサ130によってこれらが検出される。対向車3(および前走車)については、グレアを与えるべきでない特定物標9であることから、配光コントローラ140は、対向車3を照射対象物10から除外し、歩行者7、看板およびそれを支えるポール(看板8と総称する)を照射対象物10として扱う。 FIG. 5 is a diagram showing a situation in which an irradiation target is present in front of the own vehicle. In this example, the
配光コントローラ140は、基準パターン903のうち、何もない空間12に対応する範囲(ハッチングを付す)が遮光され、歩行者7や看板8などの照射対象物10が存在する部分にビームが照射される照射パターン902Cが得られるように、配光パターンPTNを生成する。 In the
以上が車両用灯具100の動作である。この車両用灯具100によれば、降雪時において、照射対象物10が存在する部分のみにビームを照射することで、グレアを抑制できる(第1の効果)。 The above is the operation of the
またこの制御により、以下の第2の効果を得ることができる。図6(a)〜(c)は、第2の効果を説明する図である。図6(a)のように、降雪時に、自車前方に何も存在しない状況を走行しているとする。この場合、図4の照射パターン902Bが生成される。続いて図6(b)に示すように、前方に対向車3が現れる。この対向車3は、測距センサ130によって検出される。ただし、対向車3までの距離は遠いため、カメラ120の画像IMGでは、対向車3(特定物標)であることを判定できず、したがって対向車3は、照射対象物10として扱われる。そのため、対向車3の領域に、スポット的にビームが照射される。図6(c)に示すように、対向車3がさらに近づくと、特定物標9と判定され、その部分がマスクされ、対向車3に与えるグレアが低減される。 Further, by this control, the following second effect can be obtained. 6 (a) to 6 (c) are diagrams for explaining the second effect. As shown in FIG. 6A, it is assumed that the vehicle is traveling in a situation where nothing exists in front of the vehicle when it snows. In this case, the
この制御により、図6(b)に示すように、遠方に対向車3が現れたときに、その部分だけ自車のビームBMがスポット的に明るくなる。降雪時には、このビームBMが対向車に届くとは限らないが、スポット的なビームBMが、雪に反射あるいは散乱することで、その部分が白く光ることとなる。運転者は、このスポット光SLを認識すると、遠方に対向車などが存在することを認識できる(第2の効果)。 By this control, as shown in FIG. 6B, when the
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。 The present invention has been described above based on the embodiments. This embodiment is an example, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications are possible for each of these components and combinations of each processing process, and that such modifications are also within the scope of the present invention. be. Hereinafter, such a modification will be described.
(第1変形例)
実施の形態では、図4や図5の例では、基準パターン903から、照射対象物10が存在しない領域をマスクすることで、照射パターンを生成したがその限りでない。図4の照射パターン902Bをベースとして、照射対象物10が存在する範囲を加算することにより、照射パターンを生成してもよい。(First modification)
In the embodiment, in the examples of FIGS. 4 and 5, an irradiation pattern is generated by masking a region where the
(第2変形例)
配光コントローラ140は、ビームBMの照射範囲の上端を、照射対象物10の位置に応じて変化させてもよい。図7(a)〜(c)は、ビームの照射範囲の上端の制御を説明する図である。配光コントローラ140は、照射対象物10を検出すると、その位置に応じたカットラインCLを設定し、カットラインCLよりも上側を遮光してもよい。図7(a)では、看板8が、最も上側に位置する照射対象物10として検出される。そして看板8の上側に沿ってカットラインCLが規定され、カットラインCLより下側の範囲にビームが照射される。(Second modification)
The
図7(b)では、歩行者7が、最も上側に位置する照射対象物10として検出される。そして歩行者7の上側に沿ってカットラインCLが規定され、カットラインCLより下側の範囲にビームが照射される。 In FIG. 7B, the
図7(c)では、照射対象物10は検出されない。したがって、許容される最も下側にカットラインCLが規定される。 In FIG. 7C, the
(第3変形例)
実施の形態では、カメラ120の画像IMGにもとづいて特定物標を検出し、配光パターンを制御したがその限りでなく、測距センサ130の出力にもとづいて、特定物標を検出してもよい。(Third modification example)
In the embodiment, the specific target is detected based on the image IMG of the
(第4変形例)
照射対象物の検出にもとづく照射パターンの制御は、運転者が手動でオン、オフできるようにしてもよい。あるいは、雨滴センサの出力にもとづいて、降雪/降雨時には自動的にオンとなるように車両が制御してもよい。(Fourth modification)
The control of the irradiation pattern based on the detection of the irradiation target object may be manually turned on and off by the driver. Alternatively, the vehicle may be controlled to automatically turn on during snowfall / rainfall based on the output of the raindrop sensor.
実施の形態では、測距センサ130が検出した物体のうち、グレアを与えるべきでない特定物標を除外した物体を、照射対象物としたがその限りでない。たとえば、照射対象物は、特定の情報をもつ物体(看板、標識、電柱等)や、移動体(歩行者、動物等)としてもよい。 In the embodiment, among the objects detected by the
実施の形態にもとづき、具体的な語句を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用の一側面を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。 Although the present invention has been described using specific terms and phrases based on the embodiments, the embodiments show only one aspect of the principles and applications of the present invention, and the embodiments are claimed. Many modifications and arrangement changes are permitted within the range not departing from the idea of the present invention defined in the scope.
本発明は、車両用灯具に関する。 The present invention relates to a vehicle lamp.
100 車両用灯具
110 配光可変ランプ
120 カメラ
130 測距センサ
140 配光コントローラ
2 自車
3 前走車100
Claims (5)
前記配光可変ランプを制御する配光コントローラと、
を備え、
前記配光コントローラは、前記所定領域のうち、照射対象物が存在しない範囲への前記ビームの照射量を低減し、またはゼロとするように、前記配光可変ランプを制御することを特徴とする車両用灯具。A light distribution variable lamp that can irradiate a predetermined area with a beam with a variable intensity distribution,
A light distribution controller that controls the variable light distribution lamp and
With
The light distribution controller is characterized in that the light distribution variable lamp is controlled so that the irradiation amount of the beam to a range in which an irradiation target does not exist in the predetermined region is reduced or reduced to zero. Vehicle lighting equipment.
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