车辆用灯具.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201380041590.6

申请日:

2013.07.18

公开号:

CN104520146A

公开日:

2015.04.15

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法律详情:

授权|||实质审查的生效IPC(主分类):B60Q 1/24申请日:20130718|||公开

IPC分类号:

B60Q1/24; B60Q1/14; F21S8/10; F21S8/12

主分类号:

B60Q1/24

申请人:

株式会社小糸制作所

发明人:

小松元弘; 内田直树; 增田刚; 安田雄治; 望月光之; 田中秀忠

地址:

日本东京都

优先权:

2012-175680 2012.08.08 JP

专利代理机构:

北京市柳沈律师事务所11105

代理人:

岳雪兰

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内容摘要

本发明一个方案的车辆用灯具(1)包括:激光源;使从激光源射出的激光扫描而形成预定的可见光配光图案的扫描部(300);检测本车前方的障碍物检测部;以及基于障碍物检测部的检测结果,调节照射障碍物的存在区域时的激光的强度的控制部。

权利要求书

权利要求书
1.  一种车辆用灯具,其特征在于,包括:
激光源,
使从上述激光源射出的激光扫描而形成预定的可见光配光图案的扫 描部,
检测本车前方的障碍物的障碍物检测部,以及
基于上述障碍物检测部的检测结果,调节照射上述障碍物的存在区 域时的上述激光的强度的控制部。

2.  如权利要求1所述的车辆用灯具,其特征在于,
上述障碍物检测部包括红外线光源和红外线检测部;
上述扫描部使上述激光和从上述红外线光源射出的红外线进行扫 描。

3.  如权利要求1或2所述的车辆用灯具,其特征在于,
上述控制部使照射上述可见光配光图案的周围边缘部时的上述激光 的强度,比照射上述可见光配光图案的中心部时的上述激光的强度降低。

说明书

说明书车辆用灯具
技术领域
本发明涉及车辆用灯具,特别涉及被用于汽车等车辆的车辆用灯具。
背景技术
专利文献1中公开了一种具有射出激光的半导体激光器,和含有荧光 体、接收激光而发光的发光部的车辆用前照灯。在该车辆用前照灯中,从 半导体激光器射出405nm波长的激光(蓝紫色)。另外,发光体是包含蓝 色、绿色及红色的荧光体的硅树脂,接收蓝紫色的激光而生成白色光。发 光体所生成的白色光被反射镜反射向灯具前方。
[在先技术文献]
[专利文献]
[专利文献1]日本特开2011-129375号公报
发明内容
〔发明所要解决的课题〕
车辆用灯具具有向车辆前方照射光而使驾驶员的视认性提高的功能, 但车辆用灯具总是被要求提高本车驾驶员对存在于本车前方的行人或坠 物、建筑物等的视认性,以及提高使给予其它车辆驾驶员的炫光降低的性 能。这样的要求对采用了激光源的车辆用灯具也不例外。
本发明是鉴于这样的课题而研发的,其目的在于提供一种用于谋求车 辆用灯具的性能提高的技术。
〔用于解决课题的手段〕
为解决上述课题,本发明的一个方案是车辆用灯具。该车辆用灯具包 括:激光源;使从上述激光源射出的激光扫描而形成预定的可见光配光图 案的扫描部;检测本车前方的障碍物的障碍物检测部;以及基于上述障碍 物检测部的检测结果,调节照射上述障碍物的存在区域时的上述激光的强 度的控制部。
通过该方案,能使本车驾驶员对本车前方存在的行人或异物的视认性 提高,还能降低给其它车辆驾驶员带来的炫光,故能提高车辆用灯具的性 能。
在上述方案中,上述障碍物检测部可以具有红外线光源和红外线检测 部,上述扫描部可以使上述激光和从上述红外线光源射出的红外线进行扫 描。通过该方案,能抑制因设置障碍物检测部而导致的车辆用灯具的制造 成本或部件个数的増大、大型化。
另外,在上述任一方案中,上述控制部可以使照射上述可见光配光图 案的周围边缘部时的上述激光的强度,比照射上述可见光配光图案的中心 部时的上述激光的强度降低。通过该方案,能使可见光配光图案的明暗分 界处的照度变化平缓,故能降低给驾驶员或行人带来的视觉性的不协调 感。
此外,将以上构成要素的任意组合、本发明的构成要素或表现形式在 方法、装置、系统等间相互置换后的实施方式,作为本发明的方案也是有 效的。
〔发明效果〕
通过本发明,能提供一种用于谋求车辆用灯具的性能提高的技术。
附图说明
图1是表示实施方式1的车辆用灯具的概略构造的铅直剖视图。
图2是表示光源单元的概略构造的侧视图。
图3是从灯具前方侧观察时的扫描部的概略立体图。
图4是表示由实施方式1的车辆用灯具形成的可见光配光图案的一例 的图。
图5是说明控制单元的功能框图。
图6的(A)及图6的(B)是用于说明实施方式1的车辆用灯具所实 施的激光照射控制的示意图。
图7的(A)及图7的(B)是用于说明实施方式2的车辆用灯具所实 施的激光照射控制的示意图。
图8的(A)及图8的(B)是用于说明实施方式3的车辆用灯具所实 施的激光照射控制的示意图。
图9的(A)~图9的(C)是用于说明实施方式4的车辆用灯具所实 施的激光照射控制的示意图。
具体实施方式
以下,基于优选实施方式参照附图说明本发明。对各附图所示的相同 或等同的构成要素、部件、处理标注相同的标号,并适当省略重复的说明。 此外,实施方式只是例示,并非限定发明,并非实施方式所记载的所有特 征及其组合都是发明的本质特征。
(实施方式1)
图1是表示实施方式1的车辆用灯具的概略构造的铅直剖视图。图1 表示了透视光源单元100的内部的状态。另外,省略了扫描部300的永久 磁铁312、314的图示。本实施方式的车辆用灯具例如是具有被配置在车 辆前方左右的一对前照灯单元的车辆用前照灯装置。一对前照灯单元是实 质上相同的构成,故图1中作为车辆用灯具1,表示左右任一者的前照灯 单元的构成。
车辆用灯具1包括在车辆前方侧具有开口部的灯体2、和覆盖灯体2 的开口部的透光罩4。透光罩4由具有透光性的树脂或玻璃等形成。在灯 体2和透光罩4所形成的灯室3内,收容有支承板6、光源单元100、扫 描部300、控制单元400。
光源单元100及扫描部300被支承板6支承在灯室3内的预定位置。 支承板6的角部通过调准螺钉8而连接于灯体2。光源单元100具有第1 激光源102、第2激光源104、第3激光源106、第4激光源108、散热器 110及集光部200等。光源单元100以散热器110与支承板6相接的方式 被固定在支承板6的前面。关于光源单元100的内部构造,将在后面详细 说明。
扫描部300具有反射镜318。关于扫描部300的构造,将在后面详细 说明。扫描部300与光源单元100的位置关系被设定成将从光源单元100 射出的激光反射向灯具前方,并被固定于从支承板6的前面向灯具前方侧 突出的突出部10。突出部10具有支枢机构10a,扫描部300被介由支枢 机构10a支承于突出部10。另外,突出部10具有支承用驱动器10b,该 支承用驱动器10b具有杆和使该杆沿灯具前后方向伸缩的电机。杆的前端 连接于扫描部300。突出部10能通过使杆伸缩来使扫描部300以支枢机构 10a为轴进行揺动,由此,能调整扫描部300的铅直方向的倾斜角度(俯 仰角度)。支承用驱动器10b连接于控制单元400,被控制单元400的后 述的驱动器控制部408(参照图5)控制驱动。控制单元400在比支承板6 更靠灯具后方侧被固定于灯体2。需要说明的是,设置控制单元400的位 置不特别限定于此。
车辆用灯具1能通过使调准螺钉8旋转来调节支承板6的姿势,从而 能沿水平方向及铅直方向调整光轴。在灯室3内的光源单元100及扫描部 300的灯具前方侧设有扩展(extension)部件12,该扩展部件12具有允许 被扫描部300反射后的光向灯具前方行进的开口部。接下来,详细说明构 成车辆用灯具1的各部分的构成。
(光源单元)
图2是表示光源单元的概略构造的侧视图。在图2中,图示了透视光 源单元100的内部的状态。光源单元100具有第1激光源102、第2激光 源104、第3激光源106、第4激光源108、散热器110、第1透镜112、 第2透镜114、第3透镜116、第4透镜118、第5透镜120及集光部200 等。
第1激光源102由红色激光二极管构成,射出红色激光R。第2激光 源104由绿色激光二极管构成,射出绿色激光G。第3激光源106由蓝色 激光二极管构成,射出蓝色激光B。第4激光源108(红外线光源)由红 外激光二极管构成,射出红外激光IR(红外线)。第1激光源102~第4 激光源108被安装在共通的基板109上。另外,各光源也可以具有激光二 极管以外的激光装置。此外,红外线光源也可以是激光源以外的光源。
第1激光源102、第2激光源104、第3激光源106及第4激光源108 分别被配置成各自的激光射出面朝向灯具前方侧、基板109朝向灯具后方 侧的方式,并被安装在散热器110的灯具前方侧的面上。散热器110由铝 等热传导率高的材料形成,使得能够高效地回收各激光源发出的热。散热 器110的灯具后方侧的面与支承板6(参照图1)相接。各激光源被介由 基板109、散热器110及支承板6散热。
第1透镜112、第2透镜114、第3透镜116、第4透镜118及第5透 镜120例如由准直透镜构成。第1透镜112被设在第1激光源102与集光 部200之间的红色激光R的光路上,将从第1激光源102朝向集光部200 的红色激光R变换成平行光。第2透镜114被设在第2激光源104与集光 部200之间的绿色激光G的光路上,将从第2激光源104朝向集光部200 的绿色激光G变换成平行光。第3透镜116被设在第3激光源106与集光 部200之间的蓝色激光B的光路上,将从第3激光源106朝向集光部200 的蓝色激光B变换成平行光。
第4透镜118被设在第4激光源108与集光部200之间的红外激光IR 的光路上,将从第4激光源108朝向集光部200的红外激光IR变换成平 行光。第5透镜120被嵌合在光源单元100的壳体上所设的开口101中。 第5透镜120被设在集光部200与扫描部300(参照图1)之间的后述的 白色激光W及红外激光IR的光路上,将从集光部200朝向扫描部300的 白色激光W及红外激光IR变换成平行光。
集光部200使红色激光R、绿色激光G及蓝色激光B集合而生成白色 激光W。此外,还使红外激光IR集合于白色激光W。集光部200具有第 1分色镜202、第2分色镜204、第3分色镜206及第4分色镜208。
第1分色镜202是至少反射红色光、并使蓝色光、绿色光及红外光透 射的镜子,被配置使得将通过了第1透镜112的红色激光R反射向第5透 镜120。第2分色镜204是至少反射绿色光、并使蓝色光及红外光透射的 镜子,被配置使得将通过了第2透镜114的绿色激光G反射向第5透镜 120。第3分色镜206是至少反射蓝色光、并使红外光透射的镜子,被配 置使得将通过了第3透镜116的蓝色激光B反射向第5透镜120。第4分 色镜208是至少反射红外光的镜子,被配置使得将通过了第4透镜118的 红外激光IR反射向第5透镜120。
各分色镜彼此的位置关系被设定使得其各自反射的激光的光路是平 行的,且各激光集合地入射到第5透镜120。在本实施方式中,第1分色 镜202~第4分色镜208以在各分色镜中激光所照射的区域(激光的反射点) 排列在一直线上的方式配置。
从第4激光源108射出的红外激光IR被第4分色镜208反射、向第3 分色镜206侧行进。从第3激光源106射出的蓝色激光B被第3分色镜206 反射向第2分色镜204侧,并与透射过第3分色镜206的红外激光IR重 合。从第2激光源104射出的绿色激光G被第2分色镜204反射向第1分 色镜202侧,并与透射过第2分色镜204的红外激光IR及蓝色激光B的 集合光重合。从第1激光源102射出的红色激光R被第1分色镜202反射 向第5透镜120侧,并与透射过第1分色镜202的红外激光IR、蓝色激光 B及绿色激光G的集合光重合。其结果,形成包含红外激光IR的白色激 光W。红外激光IR与白色激光W的混合激光通过第5透镜120后向扫描 部300行进。
光源单元100具有监视各激光的射出的监视部130。监视部130具有 第1光电传感器132、第2光电传感器134、第3光电传感器136、第4光 电传感器138、第5光电传感器139及异常判定部140。第1光电传感器 132测定红色激光R的强度。第2光电传感器134测定绿色激光G的强度。 第3光电传感器136测定蓝色激光B的强度。第4光电传感器138测定红 外激光IR的强度。第5光电传感器139测定白色激光W与红外激光IR 的集合光的强度。各光电传感器将表示测定值的信号发送到异常判定部 140。
异常判定部140将第1光电传感器132~第4光电传感器138的测定值 与预先确定的照射强度的设定范围进行比较,判定各激光源是否发生了激 光的射出异常。另外,异常判定部140利用第5光电传感器139的测定值, 判定白色激光W的强度、或白色激光W与红外激光IR的集合光的强度是 否包含在预定的设定范围内。异常判定部140可以通过使第5光电传感器 139的测定值减去第4光电传感器138的测定值,来算出白色激光W的强 度。异常判定部140将表示判定结果的信号发送到控制单元400。另外, 异常判定部140也可以被设置在控制单元400内。
(扫描部)
图3是从灯具前方侧观察时的扫描部的概略立体图。扫描部300是使 从第1激光源102~第3激光源106射出的激光扫描而形成预定的可见光配 光图案(参照图4)的机构。另外,扫描部300用红外激光IR扫描车辆前 方。扫描部300例如由所谓的电控光束扫描镜(galvano mirror)构成,具 有基体302、第1转动体304、第2转动体306、第1扭杆308、第2扭杆 310、永久磁铁312,314、端子部316及反射镜318等。基体302是在中央 处具有开口部302a的框体,以在灯具前后方向上倾斜的状态固定在突出 部10(参照图1)的前端。在基体302的预定位置设有端子部316。开口 部302a配置第1转动体304。第1转动体304是在中央处具有开口部304a 的框体,被从灯具后方下侧向灯具前方上侧延伸的第1扭杆308可相对于 基体302左右转动地(车宽方向)支承。
在第1转动体304的开口部304a配置第2转动体306。第2转动体 306是矩形状的平板,被沿车宽方向延伸的第2扭杆310可相对于第1转 动体304上下(铅直方向)转动地支承。第2转动体306在第1转动体304 以第1扭杆308为转动轴左右转动时,随第1转动体304一起左右转动。 在第2转动体306的表面,通过电镀或蒸镀等方法设有反射镜318。
在基体302的与第1扭杆308的延伸方向正交的位置,设有一对永久 磁铁312。永久磁铁312形成与第1扭杆308正交的磁场。第1转动体304 上配线有第1线圈(未图示),第1线圈介由端子部316与控制单元400 相连接。另外,在基体302的与第2扭杆310的延伸方向正交的位置,设 有一对永久磁铁314。永久磁铁314形成与第2扭杆310正交的磁场。第 2转动体306上配线有第2线圈(未图示),第2线圈介由端子部316与 控制单元400相连接。
由第1线圈及永久磁铁312、第2线圈及永久磁铁314构成扫描用驱 动器320(参照图5)。扫描用驱动器320被后述的驱动器控制部408(参 照图5)控制驱动。驱动器控制部408控制流过第1线圈及第2线圈的驱 动电压的大小和方向。由此,第1转动体304及第2转动体306左右往复 转动,且第2转动体306单独地上下往复转动。其结果,反射镜318上下 左右往复转动。另外,通过驱动电压的大小的控制,调整第2转动体306 的往复转动的幅度(振幅)。
光源单元100和扫描部300彼此的位置关系被设定,使得从光源单元 100射出的白色激光W及红外激光IR被反射镜318反射向灯具前方。并 且,扫描部300通过反射镜318的往复转动而以白色激光W及红外激光 IR扫描车辆前方。例如扫描部300使反射镜318以比配光图案的形成区域 更广的扫描范围转动。并且,控制单元400的后述的光源控制部410(参 照图5)在反射镜318的转动位置处于与可见光配光图案的形成区域相对 应的位置时,使第1激光源102~第3激光源106点亮。由此,白色激光W 被配光到可见光配光图案的形成区域,在车辆前方形成预定的可见光配光 图案。此时,光源控制部410构成扫描部300的一部分。另外,例如光源 控制部410总是使第4激光源108点亮。由此,反射镜318的转动范围(扫 描区域)的全部区域都被红外激光IR扫描。红外激光IR被用于后述的障 碍物检测。
图4是表示由实施方式1的车辆用灯具形成的可见光配光图案的一例 的图。另外,在图4中,表示了在被配置于灯具前方的预定位置、例如灯 具前方25m位置处的虚拟铅直屏幕上所形成的可见光配光图案。此外,示 意性地表示了激光的扫描轨迹。扫描部300可用激光在沿车宽方向延伸的 矩形的扫描区域SA内扫描。在扫描部300所进行的激光扫描位置处于近 光灯用配光图案Lo内时,光源控制部410使第1激光源102~第4激光源 108射出激光,而在该扫描位置处于近光灯用配光图案Lo外时,使来自第 1激光源102~第3激光源106的激光射出停止。由此,形成具有对向车道 侧明暗截止线CL1、本车道侧明暗截止线CL2及倾斜明暗截止线CL3的 近光灯用配光图案Lo。此外,车辆用灯具1还能形成远光灯用配光图案等 其它配光图案。
(控制单元)
图5是说明控制单元的功能框图。本领域技术人员能理解图5所示的 功能块可以通过硬件、软件的组合以各种各样的方式实现。控制单元400 具有灯具ECU402、ROM404、RAM406等。灯具ECU402具有驱动器控 制部408及光源控制部410(控制部)。ROM404存储各种控制程序。 RAM406被作为数据存储及用于灯具ECU402的程序执行的工作区来使 用。灯具ECU402适当选择性地执行ROM404中所存储的多个控制程序, 生成各种控制信号。
驱动器控制部408控制扫描部300的扫描用驱动器320和突出部10 的支承用驱动器10b。光源控制部410针对各光源独立地控制第1激光源 102~第4激光源108的激光的射出。例如,灯具ECU402可接收来自车辆 所设的灯开关508的信号。在灯具ECU402从灯开关508接收到指示车辆 用灯具1的亮灭灯的信号时,光源控制部410控制各激光源的亮灭灯。光 源控制部410的控制将在后面详细说明。
此外,灯具ECU402可接收来自监视部130的异常判定部140的信号。 光源控制部410利用从监视部130得到的信号,生成调整各激光源的输出 的控制信号。此外,灯具ECU402可向报知光源的输出异常的报知部500 发送动作指令信号。报知部500例如可以由车辆内所设的警告灯(指示灯) 等构成。
灯具ECU402可接收来自导航系统506、车速传感器510、转向传感 器512(舵角传感器)等的信号。另外,灯具ECU402可接收来自图像处 理装置504的信号,该图像处理装置504接收由车载摄像头502拍摄的图 像数据进行解析。车载摄像头502至少在红外线区域具有灵敏度,至少将 本车前方包含在拍摄范围中,作为红外线检测部来发挥功能。车载摄像头 502例如被配置在车内后视镜的背面侧(车辆前方侧)。车载摄像头502 能取得被照射向车辆前方的红外激光IR的有反射的部分的红外线图像。
图像处理装置504从车载摄像头502接收图像数据,并在图像数据内 搜寻表示障碍物的特征点,由此检测本车前方的障碍物。因此,作为红外 线光源的第4激光源108、作为红外线检测部的车载摄像头502及图像处 理装置504构成检测本车前方的障碍物的障碍物检测部。另外,在本实施 方式中,将用于形成可见光配光图案的扫描部300用于红外激光IR的扫 描。在此,上述“障碍物”表示是会成为本车的安全行驶的障碍的物体, 包括前行车及对向车的前方车辆、行人、路上存在的建筑物或坠物等异物。 图像处理装置504预先备有分别表示前方车辆、行人、路上的异物的特征 点信息,能检测障碍物的种类、位置、距本车的距离。
接下来,说明由具备上述构成的车辆用灯具1实施的激光的照射控制。 图6的(A)及图6的(B)是用于说明实施方式1的车辆用灯具所实施的 激光照射控制的示意图。图6的(A)中表示车辆用灯具1形成了远光灯 用配光图案Hi的状态,图6的(B)中表示车辆用灯具1形成了近光灯用 配光图案Lo的状态。在本实施方式的车辆用灯具1中,光源控制部410 基于障碍物检测部的检测结果,调节照射所检测出的障碍物的存在区域时 的白色激光W的强度。即,光源控制部410通过障碍物检测部掌握本车前 方的道路状况,并根据掌握的道路状况控制白色激光W的输出。
例如,如图6的(A)所示,在正形成的可见光配光图案(图6的(A) 中为远光灯用配光图案Hi)的照射区域内,作为障碍物,检测到前方车辆 600,此时光源控制部410使扫描前方车辆600的存在区域时的白色激光 W的强度比初始设定值、即比通常时形成可见光配光图案时的强度降低。 例如,光源控制部410在前方车辆600的存在区域使白色激光W的强度成 为0,即,使第1激光源102~第3激光源106熄灭。由此,在远光灯用配 光图案Hi中的前方车辆600的存在区域形成非照射区域602。其结果,能 使给前方车辆600的驾驶员造成的炫光降低。
另外,如图6的(B)所示,当作为障碍物、检测到行人604或异物 606时,光源控制部410使扫描行人604或异物606的存在区域时的白色 激光W的强度比初始设定值増大。例如,当在正形成的可见光配光图案(图 6的(B)中为近光灯用配光图案Lo)的照射区域外检测到例如行人604 时,光源控制部410在行人604的存在区域使第1激光源102~第3激光源 106点亮,照射白色激光W。由此,在行人604的存在区域形成强照射区 域608。该强照射区域608的白色激光W的强度可以是高于形成近光灯用 配光图案Lo的白色激光W的强度的强度,也可以是形成近光灯用配光图 案Lo的白色激光W的强度以下的强度。
另外,在近光灯用配光图案Lo的照射区域内检测到例如异物606时, 光源控制部410使扫描异物606的存在区域时的白色激光W的强度比形成 近光灯用配光图案Lo的强度増大。由此,在近光灯用配光图案Lo中的异 物606的存在区域形成强照射区域608。其结果,能使本车驾驶员针对行 人604或异物606的视认性提高。
此外,光源控制部410还可以控制各激光源的输出,使得配合本车的 周围环境地形成用于辅助本车驾驶员的驾驶的配光图案。例如,当本车周 围处于产生了雾等视认性下降的状况时,光源控制部410形成驾驶引导配 光图案610来辅助驾驶员的驾驶。驾驶引导配光图案610例如是沿本车前 方的道路形状的线状的图案。驾驶员能根据驾驶引导配光图案610掌握本 车前方的道路形状。本车前方的道路形状例如可以用从导航系统506得到 的信息来掌握。此外,例如雾的发生可以用从灯开关508接收的雾灯的点 亮指示信号来掌握。另外,对于本车的周围环境的掌握,也可以采用从车 速传感器510或转向传感器512得到的信息。
光源控制部410也可以根据本车至障碍物的距离来调节白色激光W的 强度。例如,若距障碍物的距离为预定的近距离,则驾驶员比较容易视认 到障碍物。因此,光源控制部410使白色激光W的强度相对降低。另一方 面,若距障碍物的距离为预定的远距离,则驾驶员比较不易视认到障碍物。 因此,光源控制部410使白色激光W的强度相对増大。即,当障碍物处于 预定的近距离时,与处于预定的远距离时相比,使白色激光W的强度减小。 或者,也可以当障碍物处于预定的近距离时,使白色激光W的强度比初始 设定值降低,当障碍物处于预定的远距离时,使白色激光W的强度比初始 设定值増大。由此,能谋求驾驶员对障碍物的视认性的提高,并谋求耗电 的降低和激光源的长寿命化。上述“预定的近距离”和“预定的远距离” 可以基于设计者的实验或仿真适当设定。
此外,光源控制部410例如能够在路面上用红外激光IR形成格子状 图案等预定形状的图案,根据该图案的畸变,检测本车前方的地形或路面 上的障碍物。
如以上说明的那样,本实施方式的车辆用灯具1包括第1激光源102~ 第3激光源106,和使从这些激光源射出的红色激光R、绿色激光G及蓝 色激光B进行扫描而形成可见光配光图案的扫描部300。另外,车辆用灯 具1包括检测本车前方的障碍物的障碍物检测部,和基于障碍物检测部的 检测结果来调节照射障碍物的存在区域时的激光强度的光源控制部410。 由此,能谋求本车驾驶员针对本车前方存在的行人或坠物、建筑物等的视 认性提高、以及给予其它车辆驾驶员的炫光的降低。由此,能提高车辆用 灯具1的性能。
另外,在本实施方式的车辆用灯具1中,障碍物检测部包括作为红外 线光源的第4激光源108和作为红外线检测部的车载摄像头502。并且, 扫描部300除使形成可见光配光图案的可视激光扫描外,还使红外线进行 扫描。即,将用于形成可见光配光图案的扫描部300作为障碍物检测部的 一部分来利用。因此,能抑制因设置障碍物检测部而导致的车辆用灯具的 制造成本、部件个数的増大、大型化等。
(实施方式2)
实施方式2的车辆用灯具除光源控制部410对激光的照射控制的内容 外,与实施方式1的车辆用灯具1的构成是共通的。对于与实施方式1同 样的构成,标注相同的标号,并适当省略其说明及图示。
图7的(A)及图7的(B)是用于说明实施方式2的车辆用灯具所实 施的激光照射控制的示意图。另外,图7的(A)及图7的(B)中表示车 辆用灯具1形成了远光灯用配光图案Hi的状态。在图7的(B)中,省略 了扫描区域SA及激光的扫描轨迹的图示。为了通过障碍物检测部高精度 地检测障碍物,考虑以预定的高强度的红外激光IR对扫描区域SA的全部 区域进行扫描。但此时,出现耗电増大和第4激光源108的寿命变短这样 的课题。因此,在本实施方式的车辆用灯具1中,如图7的(A)所示, 首先光源控制部410使红外激光IR的强度成为预定的低强度,扫描部300 以该低强度的红外激光IR对扫描区域SA的全部区域进行扫描。以下根据 情况,将该扫描称作第1扫描。第1扫描被按预定的间隔反复实施。
然后,当通过图像处理装置504从第1扫描所得到的图像(也可以采 用来自数帧前的信息)中检测到例如行人604时,如图7的(B)所示, 光源控制部410使扫描行人604的存在区域时的红外激光IR的强度成为 比第1扫描中的强度高的预定的高强度。由此,在行人604的存在区域形 成强IR照射区域612。此外,对于除行人604的存在区域之外的区域,使 第4激光源108熄灭。以下根据情况将该扫描称作第2扫描。
即,光源控制部410实施以较弱的红外激光IR对扫描区域SA的全域 进行扫描,以较低的精度检测障碍物的第1扫描。然后,当通过第1扫描 检测到障碍物时,实施将红外激光IR的扫描范围限定于障碍物的存在区 域、并照射更强的红外激光IR来高精度地检测障碍物的第2扫描。由此, 能谋求高精度的障碍物检测和耗电的降低及第4激光源108的长寿命化。 上述“预定的低强度”及“预定的高强度”可以基于设计者的实验或仿真 而适当设定。
另外,控制单元400也可以将第2扫描所得到的障碍物的位置信息显 示到车辆所设的显示器(未图示)等上,由此向驾驶员报知障碍物的存在。 另外,在第2扫描中,也可以对障碍物的存在区域以外的区域用预定的低 强度的红外激光IR进行扫描。即,在以低强度的红外激光IR对扫描区域 SA的全域进行扫描的同时,仅在扫描障碍物的存在区域时增大红外激光 IR的强度。
(实施方式3)
实施方式3的车辆用灯具1除光源控制部410对激光的照射控制的内 容外,与实施方式1的车辆用灯具1的构成是共通的。对于与实施方式1 同样的构成,标注相同的标号,并适当省略其说明及图示。
图8的(A)及图8的(B)是用于说明实施方式3的车辆用灯具实施 的激光照射控制的示意图。在图8的(A)及图8的(B)中,将可见光配 光图案的周围边缘部附近放大而进行示意性地表示。另外,在图8的(A) 中,照射区域800和非照射区域810在上下方向并排。在图8的(B)中, 照射区域800和非照射区域810在左右方向并排。
在照射白色激光W而形成可见光配光图案时,在可见光配光图案的照 射区域800和非照射区域810的明暗分界S处,存在急剧的照度变化。明 暗分界S处的急剧的照度变化可能给本车驾驶员或其它车辆驾驶员、行人 等带来视觉性的不协调感。因此,在本实施方式的车辆用灯具1中,光源 控制部410使照射可见光配光图案的周围边缘部时的白色激光W的强度比 照射可见光配光图案的中心部时的白色激光W的强度降低。由此,能使可 见光配光图案的明暗分界S处的照度变化平缓,故能降低给予驾驶员或行 人的视觉性的不协调感。
例如,如图8的(A)及图8的(B)所示那样,在明暗分界S附近, 分别扫描与明暗分界S相接的周围边缘部照射区域802、与周围边缘部照 射区域802相接的中间部照射区域804、以及与中间部照射区域804相接 的中心部照射区域806时的白色激光W的强度被设定得越靠近明暗分界S 就越弱。由此,例如若以中心部照射区域806的照度为基准,则中间部照 射区域804的照度被设定成中心部照射区域806的50%,周围边缘部照射 区域802的照度被设定为中心部照射区域806的10%。这样,从照射区域 800到非照射区域810,使可见光配光图案的照度阶段性或连续性地变化, 从而能更加降低给驾驶员等带来的视觉性的不协调感。另外,通过设置中 间部照射区域804,能得到更大的不协调感降低效果,但只要至少使周围 边缘部照射区域802的照度比中心部照射区域806降低,就能得到一定程 度的不协调感降低效果。
此外,光源控制部410还可以在扫描周围边缘部照射区域802时,调 节白色激光W的色度。例如,有时因第5透镜120的色收差,在可见光配 光图案的明暗分界S附近产生蓝色等颜色。因此,光源控制部410在扫描 周围边缘部照射区域802时,使第3激光源106的输出变弱、使蓝色激光 B的强度降低。即,使白色激光W中的蓝色激光B的比率变化。由此, 能使明暗分界S附近的可见光配光图案的颜色成为与中心部同等的颜色。 其结果,能提高驾驶员的视认性,并且能降低给驾驶员或行人带来的不协 调感。
(实施方式4)
实施方式4的车辆用灯具1除激光的扫描方法外,与实施方式1的车 辆用灯具1的构成是共通的。对于与实施方式1同样的构成,标注相同的 标号,并适当省略其说明及图示。
图9的(A)~图9的(C)是用于说明实施方式4的车辆用灯具实施 的激光照射控制的示意图。图9的(A)表示了近光灯用配光图案Lo和远 光灯用配光图案Hi中的、白色激光W的扫描范围的不同。图9的(B) 表示了仅使反射镜318的上下方向的振幅变化而形成近光灯用配光图案 Lo时的、远光灯用配光图案Hi与近光灯用配光图案Lo的位置关系。图9 的(C)表示了使反射镜318的上下方向的振幅和反射镜318的倾斜角度 变化而形成近光灯用配光图案Lo时的、远光灯用配光图案Hi与近光灯用 配光图案Lo的位置关系。
通常,在以白色激光扫描车辆前方而形成可见光配光图案时,扫描部 的反射镜的振幅被设定得至少能以白色激光W扫描最大的可见光配光图 案的照射区域。例如,如图9的(A)所示,远光灯用配光图案Hi的铅直 方向的幅度R1比近光灯用配光图案Lo的铅直方向的幅度R2大,远光灯 用配光图案Hi中存在未重叠近光灯用配光图案Lo的幅度R3的区域。反 射镜318的上下方向的振幅被设定得至少能以白色激光W扫描幅度R1的 范围。
因此,驱动器控制部408在形成近光灯用配光图案Lo时,也按幅度 R1的范围使反射镜318上下转动。当反射镜318处于将白色激光W反射 到幅度R2的范围内的角度时,光源控制部410使第1激光源102~第3激 光源106点亮、射出白色激光W,而当反射镜318处于白色激光W反射 到幅度R3的范围内的角度时,光源控制部410使各激光源熄灭。于是, 在形成近光灯用配光图案Lo时,反射镜318在幅度R3的区域内无用地转 动。
因此,考虑在形成近光灯用配光图案Lo时,使反射镜318的上下方 向的振幅配合幅度R2地缩窄。由此,能缩窄白色激光W扫描近光灯用配 光图案Lo的照射区域的间隔。于是,能提高近光灯用配光图案Lo的照度。 或者,能降低形成近光灯用配光图案Lo时的激光源的输出,能谋求耗电 的降低和激光源的长寿命化。
然而,如图9的(B)所示,仅单纯缩窄反射镜318的上下方向的振 幅,形成近光灯用配光图案Lo时的反射镜318的上下方向的振幅中心C2 与形成远光灯用配光图案Hi时的反射镜318的上下方向的振幅中心C1仍 是一致的。因此,相对于本来应被形成的位置处的近光灯用配光图案Lo 的上下方向的中心,振幅中心C2向上方偏移了。因此,若以仅缩窄了反 射镜318的上下方向的振幅的状态形成近光灯用配光图案Lo,则近光灯用 配光图案Lo从本来应被形成的位置向上方偏移了。
因此,如图9的(C)所示,在形成近光灯用配光图案Lo时,为使在 上下方向上接近近光灯用配光图案Lo的上下方向的中心,使反射镜318 的振幅中心C2向下方变位。即,驱动器控制部408除配合幅度R2地使反 射镜318的上下方向的振幅比形成远光灯用配光图案Hi时更加缩窄外, 还使支承用驱动器10b驱动而调节反射镜318的上下方向的倾斜角度(俯 仰角度),使振幅中心C2比振幅中心C1更向下方变位。由此,能使本来 应被形成的位置处的近光灯用配光图案Lo的上下方向的中心与振幅中心 C2相一致,故能将近光灯用配光图案Lo形成在恰当的位置。
另外,驱动器控制部408能利用从灯开关508接收的信号,掌握近光 灯用配光图案Lo的形成。此外,远光灯用配光图案Hi是上下幅度相对较 大的配光图案的一例,近光灯用配光图案Lo是上下幅度相对较小的配光 图案的一例。上下幅度相对较大的配光图案和相对较小的配光图案并不限 定于远光灯用配光图案Hi和近光灯用配光图案Lo。
本发明并非限定于上述的各实施方式,可以将各实施方式组合、或基 于本领域技术人员的知识进行各种设计变更等变形,进行了这样的组合或 变形的实施方式也包含在本发明的范围内。上述各实施方式之间、以及上 述各实施方式与以下变形例的组合所产生的新的实施方式将兼具所被组 合的实施方式及变形例各自的效果。
在上述的实施方式1中,是对扫描区域SA的全域用红外激光IR进行 扫描的,但也可以仅对可见光配光图案的非照射区域照射红外激光IR。在 可见光配光图案的照射区域,障碍物被可见光配光图案照射,故驾驶员容 易视认障碍物。因此,通过仅对可见光配光图案的非照射区域照射红外激 光IR,能谋求驾驶员的视认性提高,并谋求耗电的降低、第4激光源108 的长寿命化。此外,车辆用灯具1中作为非可见光光源,也可以取代红外 线光源、或者在此基础上增加紫外线光源,在形成可见光配光图案的同时, 作为非可见光,用紫外线UV进行扫描。另外,车辆用灯具1还可以在检 测到障碍物时,取代非照射区域602或强照射区域608的形成、或者在此 基础上,将所检测到的障碍物的位置信息等显示于车辆所安装的显示器 等,来向驾驶员报知障碍物的存在。
〔标号说明〕
1车辆用灯具、100光源单元、102第1激光源、104第2激光源、106 第3激光源、108第4激光源、200集光部、300扫描部、400控制单元、 410光源控制部、502车载摄像头、504图像处理装置。
〔工业可利用性〕
本发明能利用于车辆用灯具。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种车辆用灯具,其特征在于,包括:
激光源,
使从上述激光源射出的激光扫描而形成预定的可见光配光图案的扫 描部,
检测本车前方的障碍物的障碍物检测部,以及
基于上述障碍物检测部的检测结果,根据本车至障碍物的距离,调 节照射上述障碍物的存在区域时的上述激光的强度的控制部。
2.如权利要求1所述的车辆用灯具,其特征在于,
上述障碍物检测部包括红外线光源和红外线检测部;
上述扫描部使上述激光和从上述红外线光源射出的红外线进行扫 描。
3.如权利要求1或2所述的车辆用灯具,其特征在于,
上述控制部使照射上述可见光配光图案的周围边缘部时的上述激光 的强度,比照射上述可见光配光图案的中心部时的上述激光的强度降低。

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本发明一个方案的车辆用灯具(1)包括:激光源;使从激光源射出的激光扫描而形成预定的可见光配光图案的扫描部(300);检测本车前方的障碍物检测部;以及基于障碍物检测部的检测结果,调节照射障碍物的存在区域时的激光的强度的控制部。。

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