CN101842261A - 用于车辆的照明装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种车辆的照明装置，其能够提高驾驶员对车辆周边的交通环境中的对象的能见度。车辆周边探测单元(2)探测诸如行人、自行车、迎面而来的车辆、前方车辆、标志、指示或者信号之类的、车辆周边的交通环境的对象。车辆动作探测单元(3)获取诸如驾驶员的车辆的速度、车辆的转向角以及倾斜度(通过角速度传感器)之类的信息。照明单元(4)在视觉上照射驾驶员的车辆的周边以及前方。颜色估计单元(15)估计如通过车辆周边探测单元(2)探测到的这样的交通环境中的对象的颜色。光调色单元(13)根据交通环境中的对象的颜色，改变光的色温K(开)、亮度以及照度中的全部或者任何一个。光照射范围控制单元(14)基于通过车辆动作探测单元(3)获取的车辆速度、转向角和倾斜度、以及自交通环境中的对象的位置，来控制已调色的光的照射范围。

Description

用于车辆的照明装置
技术领域
本发明涉及一种用于车辆的照明装置，并且涉及这样一种用于车辆的照明装置，其被构建以使通过探测车辆周边的交通环境的对象并且使用根据交通环境的对象的颜色而被调色的光来照射该对象，可以提高驾驶员的能见度(visibility)。
背景技术
传统上，车辆包括诸如前灯(headlight)这样的用于车辆的照明装置，以便在夜间等提高驾驶员前方的能见度。作为用于车辆的传统照明装置，存在在例如专利参考文献1和专利参考文献2中描述的设备。
专利参考文献1中描述的用于车辆的头灯(headlamp)光轴方向自动调节装置是一种这样的装置，其用于根据关于出现在车辆前方的道路上的对象是静止还是移动的状态，维持、扩展以及改变头灯的照射范围。图8示出了专利参考文献1中描述的用于车辆的头灯光轴方向自动调节装置的示意结构。这个用于车辆的头灯光轴方向自动调节装置包括：红外线照相机51，其用于探测障碍物；车辆速度传感器52，其用于探测车辆速度；转向角传感器53，其用于探测车辆的方向；控制单元54，其用于执行控制以使得当出现在前方移动的障碍物时使用光照射其障碍物并且光照射如在出现静止障碍物时那样执行；以及照明单元55，其用于根据来自控制单元54的信号而使用光照射障碍物。根据专利参考文献1中描述的用于车辆的头灯光轴方向自动调节装置，因为可以根据车辆的车辆速度和出现在车辆的前方的道路上的障碍物来扩展头灯的照射范围，所以可以提高驾驶员的前方的能见度。
此外，在专利参考文献2中描述了一种装置，用于根据道路表面的回射率，改变用于车辆的照明装置中的光的照射范围、照射方向和颜色。图9是晴天和雨天时的回射作用的说明图。如图9(a)中所示，晴天时，前灯光61被包含在道路表面64上的覆盖层63中的玻璃珠(glass bead)62回射，因此覆盖层63(线(line))充分可见。另一方面，如图9(b)中所示，雨天时，覆盖层63被水膜65覆盖并且失去玻璃珠62的透镜作用，因此前灯光61被散射而覆盖层63(线)不太显眼。根据专利参考文献2中描述的用于车辆的头灯装置，即使当道路表面的回射率降低时(例如图9(b)中所示的雨天时)，仍然可以提高与道路表面有关的能见度。
专利参考文献1：JP-A-2003-72461
专利参考文献2：JP-A-7-144577
发明内容
本发明要解决的问题
然而，驾驶员的能见度还受车辆周边的交通环境的对象的颜色影响。例如，在视觉上对黄色进行辨认的情况下，道路标志的黄色与道路指示的黄色在颜色种类上不同，使得驾驶员的能见度变化。因此，根据道路表面的回射率以及照射范围的扩展的光控制不足以确保驾驶员的能见度。
鉴于以上描述的传统情形，已经实现本发明的目的，并且该目的是提供一种用于车辆的照明装置，其能够提高驾驶员对车辆的周边的交通环境的对象的能见度。
解决问题的方法
本发明提供一种用于车辆的照明装置，包括：车辆周边探测单元，其探测其自身车周边的交通环境的对象；颜色估计单元，其估计通过车辆周边探测单元探测到的交通环境的对象的颜色；光调色单元，其基于通过颜色估计单元估计的对象颜色，对光进行调色；以及照明单元，其使用通过光调色单元调色的光进行照射。
本发明的优势
根据本发明的用于车辆的照明装置，估计探测到的交通环境的对象的颜色，并且使用基于估计的对象的颜色进行调色的光来照射该对象，并且因此，可以使用所述光来照射该对象，以便强调交通环境的对象，因此可以提高驾驶员的能见度。
附图说明
图1是描绘了根据本发明实施例的用于车辆的照明装置的示意结构的框图(1)。
图2是示出了根据本发明实施例的用于车辆的照明装置1的操作梗概的图示。
图3是示出了根据本发明实施例的用于车辆的照明装置1中的照明单元4的具体结构的图示。
图4是示出了根据本发明实施例的用于车辆的照明装置1中的已调色的光照射范围以及头灯的示例的图示。
图5是示出了根据本发明实施例的用于车辆的照明装置1中的颜色以及已调色的光照射范围的示例的图示。
图6是描绘了根据本发明实施例的用于车辆的照明装置的示意结构的框图(2)。
图7是解释了根据本发明实施例的用于车辆的照明装置1的照明控制单元10的操作的流程图。
图8是示出了用于车辆的传统头灯光轴方向自动调节装置的示意结构的图示。
图9是在晴天和雨天时的回射作用的说明图。
标号和标记说明
1用于车辆的照明装置
2车辆周边探测单元
3车辆动作探测单元
4、55照明单元
10照明控制单元
11对象形状提取单元
12对象颜色判定单元
13光调色单元
14光照射范围控制单元
15颜色估计单元
21交通环境的对象
22已调色的光照射区域
23前灯光照射区域
24自身车辆
51红外线照相机
52车辆速度传感器
52转向角传感器
54控制单元
61前灯光
62玻璃珠
63覆盖层
64道路表面
65水膜
具体实施方式
以下，将参考附图描述本发明实施例。
(用于车辆的照明装置的结构)
图1是描绘了本发明的第一实施例中的用于车辆的照明装置1的示意结构的框图。用于车辆的照明装置1安装在车辆上，例如四轮车辆或者由人骑并移动的两轮车辆。用于车辆的照明装置1包括车辆周边探测单元2、车辆动作探测单元3，照明单元4以及照明控制单元10。
车辆周边探测单元2探测行人、自行车、迎面而来的车辆、向前行驶的车辆、标志、指示以及交通信号等，它们是车辆周边的交通环境的对象。例如，车辆周边探测单元2由图像传感器构成并获取图像。另外，只要可以获取与图像传感器同样的图像，车辆周边探测单元2就可以由雷达、激光器等实现。
车辆动作探测单元3获取其自身车辆的速度、转向的转向角以及关于车辆的倾斜度(inclination)的信息(角速度传感器)。照明单元4使用光照射其自身车辆的周边以及其自身车辆的前方。光源可以通过卤素、LED(发光二极管)、有机EL(电致发光)等来实现，并且只要一特定地点并且仅该特定地点可以被已调色的光照射，就可以使用任何实现设备。下面将描述照明单元4的具体结构示例。
上述照明控制单元10执行控制以便基于交通环境的对象的形状而使用已调色的光进行照射，并且包括颜色估计单元15、光调色单元13以及光照射范围控制单元14。
颜色估计单元15估计由车辆周边探测单元2探测到的交通环境的对象的颜色。具体来说，颜色估计单元15依据从车辆周边探测单元2输出的图像，对于交通环境的对象的每个位置而估计每个对象的颜色。光调色单元13根据颜色估计单元15估计的交通环境的对象的颜色，改变光的照度、亮度以及色温K(开)中的所有或者任何一个。光照射范围控制单元14基于通过车辆动作探测单元3获取的对于交通环境的对象的位置、倾斜度、转向角以及车辆速度，控制已调色的光的照射范围。
(用于车辆的照明装置的操作梗概)
图2是解释了本实施例的用于车辆的照明装置1的操作梗概的梗概图。示出了示例：其中，安装在其自身车辆24上的用于车辆的照明装置1在夜间使用光照射前方(包括道路标志21)。装配在其自身车辆24上的用于车辆的照明装置1通常使用光照射前灯光照射区域23。当此用于车辆的照明装置1通过车辆周边探测单元2探测到交通环境的对象(标志)21时，对象21的颜色通过颜色估计单元15来进行估计。然后，由光调色单元13根据对象21的颜色来对光进行调色，并且由光照射范围控制单元14参考车辆动作探测单元3的输出而决定照射范围22，并且照明单元4使用已调色的光照射交通环境的对象21。就是说，用于车辆的照明装置1使用已调色的光来照射前灯光照射区域23之中的、包括交通环境的对象21的区域(已调色的光的照射区域)22。
因此，根据本实施例的用于车辆的照明装置1，当探测到交通环境的对象21时，根据对象21的颜色对光进行调色，并且使用已调色的光照射交通环境的对象21，因此对象21可以被照射使得对象21最为明显。
(照明单元的具体结构示例和照射示例)
图3示出本实施例的用于车辆的照明装置1中的照明单元4的具体结构示例。照明单元4使用能够表面发射的LED头灯，并且LED可以每元素(element)而执行调色控制。在本实施例中，右侧和左侧的LED头灯分别被划分为6个区域，并且每个区域地控制已调色的光以及其照射范围。
图4示出本实施例的用于车辆的照明装置1中的、已调色的光照射范围以及头灯的示例。左侧的头灯被划分为(1)左上方区域、(2)中间上方区域、(3)左侧中心区域、(4)中间中心区域、(5)左侧道路表面区域、以及(6)中间道路表面区域，并被控制，并且照射车辆前方的(1)到(6)的区域。
而且，右侧的头灯同样被划分为(7)中间上方区域、(8)右上方区域、(9)中间中心区域、(10)右侧中心区域、(11)中间道路表面区域、以及(12)右侧道路表面区域，并且被控制，并且照射车辆前方的(7)到(12)的区域。
图5示出了本实施例的用于车辆的照明装置1中的颜色以及已调色的光照射范围的示例。在图5中，诸如自行车、行人、标志以及迎面而来的车辆之类的交通环境的对象出现在车辆的前方。因此，用于车辆的照明装置1使用光照射所述区域，其中，例如，根据交通环境的对象的颜色，(1)左上方区域、(2)中间上方区域、(3)左侧中心区域、(4)中间中心区域、(7)中间上方区域、(8)右上方区域、(9)中间中心区域以及(10)右侧中心区域被调色为白色，而(5)左侧道路表面区域、(6)中间道路表面区域、(11)中间道路表面区域以及(12)右侧道路表面区域被调色为蓝-白色。
因此，根据本实施例的用于车辆的照明装置1，估计探测到的交通环境的对象的颜色，基于估计出的对象的颜色对光进行调色，控制已调色的光的照射范围，并且使用来自其自身车辆的已调色的光来照射交通环境的对象，使得可以在夜间等提高驾驶员对于车辆周边的交通环境的对象的能见度，并且可以及早发现障碍物。
图6是描绘了本发明第二实施例中的用于车辆的照明装置1的示意结构的框图。在照明控制单元10的结构方面，所述用于车辆的照明装置1不同于图1中所示的用于车辆的照明装置1。在本实施例的用于车辆的照明装置1中，照明控制单元10包括对象形状提取单元11、对象颜色判定单元12、光调色单元13以及光照射范围控制单元14。就是说，图6中所示的对象形状提取单元11和对象颜色判定单元12相当于图1中所示的颜色估计单元15，并且估计通过车辆周边探测单元2探测到的车辆环境的对象的颜色。
对象形状提取单元11从车辆周边探测单元2的图像传感器获取的图象提取对象的形状。对象颜色判定单元12基于已获取的对象的形状而判定对象的颜色。具体地说，对象颜色判定单元12根据通过对象形状提取单元11探测到的对象的类型，基于例如用于存储行人的颜色与时间、日期和地点之间的对应关系、以及标志的颜色与形状之间的对应关系的表格，判定对象颜色。另外，存在甚至对于相同形状(例如，圆形)存在蓝色标志(例如，“行人专用区(pedestrianization)”)和红色标志(例如，“禁止入内”)的情况，并且在此情况下，依据对象的样式(pattern)判定任何颜色。
光调色单元13根据交通环境的对象的颜色，改变光的照度、亮度以及色温K(开)中的所有或者任何一个。光照射范围控制单元14基于通过车辆动作探测单元3获取的对于交通环境的对象的位置、倾斜度、转向角以及车辆速度，控制已调色的光的照射范围。
(车辆照明控制单元的操作流程图)
图7是解释了本实施例的用于车辆的照明装置1中的照明控制单元10的操作梗概的流程图。以下，将通过以交通环境的对象是道路标志的情况为例，对此照明控制单元10的操作梗概进行描述。车辆周边探测单元2获取车辆周边的交通环境的对象的图像(S301)。对象形状提取单元11基于所获取的对象的图象，获取并且判定对象的形状(S302)。
道路标志包括限制(regulatory)标志、警告标志以及指示标志，并且形状各不相同。此外，其颜色根据标志的类型而不同。当标志的形状为圆形或者倒三角形时，对象颜色判定单元12判定具有限制标志的对象的颜色为红色(S303)；当标志的形状为菱形时，对象颜色判定单元12判定具有警告标志的对象的颜色为黄色(S304)；并且当标志的形状为四边形时，对象颜色判定单元12判定具有指示标志的对象的颜色为蓝色(S305)。因此，对象颜色判定单元12可以基于例如用于存储行人的颜色与时间、日期和地点之间的对应关系、以及标志的颜色与形状之间的对应关系的表格，判定对象颜色。而且，对象颜色判定单元12可以例如将车辆的颜色与形状相关联，并且当车辆是跑车时判定该颜色是红色。
接下来，当对象为红色时，光调色单元13和照明单元4使用高强度光源照射对象，其中，所述高强度光源利用比在常规照射时的光(也就是，照射对象周边所用的光)的色温稍低的色温而具有良好的显色性；并且由此，对象的红颜色生动可见，并且提高了驾驶员的能见度(S306)。而且，当对象是黄色时，使用高强度光源照射对象，其中，所述高强度光源利用比对象周边的色温稍低的色温而具有良好的显色性；并且由此，对象的黄颜色生动可见，并且提高了驾驶员的能见度(S307)。当对象是蓝色时，使用高强度光源照射对象，其中，所述高强度光源利用比周边的色温稍高的色温而具有良好的显色性；并且由此，对象的蓝颜色生动可见，并且提高了驾驶员的能见度(S308)。这是因为，当使用利用比周边色温稍低的色温而具有良好的显色性的高强度光源照射对象时，对象颜色的红颜色和黄颜色生动可见。
然后，光照射范围控制单元14基于交通环境的对象位置、其自身车辆的倾斜度、转向角以及车辆速度，控制光的照射范围(S309)。当其自身车辆的速度快时，光的照射范围相对于交通环境对象快速移动。另一方面，当其自身车辆速度慢时，光的照射范围相对于交通环境的对象缓慢移动。
因此，根据本实施例的用于车辆的照明装置1，基于探测到的对象提取对象的形状，并且基于所提取的对象形状判定对象的颜色，使得即使在难以直接探测到对象的颜色的情况下(例如，在夜间下雨的时候)，也可以使用根据交通环境的对象的颜色而进行调色的光来照射对象。
以上已经把交通环境的对象是道路交通标志的情况作为示例进行了描述，但是，作为用于本发明的交通环境的对象，也把行人、自行车、两轮车辆、车辆、道路指示或者交通信号作为目标。在行人的情况下，把整个行人或者部分地被护栏等遮挡的行人作为目标。在自行车和两轮车辆的情况下，也把骑自行车或者两轮车辆的整个行人、部分地被护栏等遮挡的自行车、以及骑两轮车辆的行人作为目标。在车辆的情况下，把诸如大汽车、货车、跑车以及常规客车之类的四轮车辆作为目标。在道路指示的情况下，把行车道(vehicular lane)、超车道(passing lane)以及人行横道等作为对象。
另外，可以依据时间、日期以及地点来判定对象的颜色。例如，当不能依据通过车辆周边探测单元2获取的图象以及对象的形状来获取对象的颜色时，可以判定冬天行人经常穿着黑色衣服，并且可以基于受欢迎的衣服颜色依赖于国家和地区而改变的事实，判定行人的衣服的颜色。
已经参考具体的实施例而详细描述了本发明，但是对于本领域技术人员显而易见的是，在不背离本发明的精神和范畴的情况下，可以做各种改变或者修改。
本申请基于于2007年10月31日提交的日本专利申请(专利申请号2007-283824)，并且通过引用将其内容合并在此。
工业适用性
本发明具有能够提高驾驶员对于车辆周边的交通环境的对象的能见度的效果，并且可以被用作为用于车辆的照明装置。

Claims (7)

1.一种用于车辆的照明装置，包括：
车辆周边探测单元，其探测其自身车辆周边的交通环境的对象；
颜色估计单元，其估计通过所述车辆周边探测单元探测到的交通环境的对象的颜色；
光调色装置，其基于通过所述颜色估计单元估计出的对象的颜色，对光进行调色；以及
照明单元，其使用通过所述光调色单元调色的光进行照射。
2.根据权利要求1所述的用于车辆的照明装置，其中所述颜色估计单元根据所述车辆周边探测单元的输出图像，估计所述交通环境的对象的颜色。
3.根据权利要求1所述的用于车辆的照明装置，其中所述颜色估计单元包括：
对象形状提取单元，其提取通过所述车辆周边探测单元探测到的对象的形状；以及
对象颜色判定单元，其基于由所述对象形状提取单元提取的所述对象的形状，判定所述对象的颜色。
4.根据权利要求1所述的用于车辆的照明装置，包括：
车辆动作探测单元，其获取其自身车辆的倾斜度、转向角以及速度；以及
光照射范围控制单元，其基于通过所述车辆动作探测单元获取的、所述对象与其自身车辆之间的位置、其自身车辆的倾斜度、转向角和速度，控制通过所述光调色单元进行调色的光的照射范围，
其中，所述照明单元使用通过所述光调色单元进行调色的光来照射通过所述光照射范围控制单元控制的照射范围。
5.根据权利要求1所述的用于车辆的照明装置，其中所述车辆周边探测单元探测存在于其自身车辆的周边的下列中的全部或者任何一个：行人、自行车、两轮车辆、迎面而来的车、向前行驶的车、白线、标志以及交通信号。
6.根据权利要求1所述的用于车辆的照明装置，其中所述颜色估计单元使用地点以及时间和日期中的全部或者任何一个，估计所述交通环境的对象的颜色。
7.根据权利要求1所述的用于车辆的照明装置，其中所述光调色单元控制色温、亮度以及照度中的全部或任何一个。
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