CN111660918A - 车辆用前照灯的控制装置及控制方法、车辆用前照灯*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供车辆用前照灯的控制装置及控制方法、车辆用前照灯***，可兼顾行人等的能见度的迅速的恢复和给驾驶员带来的不适感的减轻这两个事项。一种车辆用前照灯的控制装置，该控制装置用于由控制车辆的前照灯进行的光照射，其中，在使前照灯形成第一照射光和处于比该第一照射光相对低的位置的第二照射光时，使从该形成开始到第一照射光的明亮度增加到规定值为止所需的第一时间长于从该形成开始到第二照射光的明亮度增加到规定值为止所需的第二时间。
Description
技术领域
本发明涉及车辆用灯具的亮灯控制技术，所述车辆用灯具进行与前方车辆的位置相应的选择性的光照射。
背景技术
作为车辆用灯具，已知根据存在于本车辆的前方的对向车辆或先行车辆(下面，总称为“前方车辆”)的位置对从前照灯射出的行驶灯(远光)的光照射范围可变地进行控制的车辆用灯具。在这种车辆用灯具中，本车的前照灯的配光状态被控制成：在存在前方车辆的情况下，仅对例如与该前方车辆所在的位置对应的范围进行遮光(或减光)而使光照射在那以外的范围。这样的配光控制也被称为ADB(Adaptive Driving Beam：自适应远光)控制。
关于上述的车辆用灯具，在例如日本特开2017-81500号公报(专利文献1)中记载了一种车辆用灯具***，其对配光动态地进行控制，使得前方车辆适应非照射区域，其中，所述车辆用灯具***具备：车辆用灯具，其能够形成多个配光图案；选择部，其根据多个配光图案选择车辆用灯具应形成的配光图案；和设定部，其根据车辆用灯具形成的现配光图案和选择部新选择的新配光图案设定至少一个切换时间参数，所述切换时间参数确定从现配光图案向新配光图案切换所要的时间。进行如下的说明：在该车辆用灯具***中，例如在前方车辆要进入到照射范围(照射区域)中的状况下，配光图案迅速地切换，以便缩小照射范围，另一方面，在扩大照射区域的情况下，通过进行较慢地切换配光图案的控制，从而能够兼顾对前方车辆的强光对策和给本车的驾驶员带来的不适感的减轻。
然而，当在扩大照射区域的情况下使配光图案慢慢地切换时，会发生例如这样的不良情况：需要时间才能容易看到存在于道路旁的行人等。另一方面，在为了解决该不良情况而使配光图案迅速切换的情况下，如上所述地会给驾驶员带来不适感。因此，优选如下技术：能够兼顾行人等的能见度的迅速的恢复和给驾驶员带来的不适感的减轻这样的各要求。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2017-81500号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的具体形态的目的之一在于，提供能够兼顾行人等的能见度的迅速恢复和给驾驶员带来的不适感的减轻这样的两个事项的技术。
用于解决课题的手段
[1]本发明的一个形态是一种车辆用前照灯的控制装置，(a)该控制装置用于控制由车辆的前照灯进行的光照射，其中，(b)在使所述前照灯形成第一照射光和处于比该第一照射光相对低的位置的第二照射光时，使从该形成开始到所述第一照射光的明亮度增加到规定值为止所需的第一时间长于从该形成开始到所述第二照射光的明亮度增加到规定值为止所需的第二时间。
[2]本发明的一个形态是一种车辆用前照灯的控制装置，(a)该控制装置用于控制由车辆的前照灯进行的光照射，其中，(b)所述控制装置包括：指示部，其进行指示，使所述前照灯形成第一照射光和处于比该第一照射光相对低的位置的第二照射光；和(c)亮灯控制部，在有来自所述指示部的所述指示时，对所述前照灯的亮灯进行控制，使得从所述第一照射光的形成开始到其明亮度增加到规定值为止所需的第一时间长于从该形成开始到所述第二照射光的明亮度增加到规定值为止所需的第二时间。
[3]本发明的一个形态是一种车辆用前照灯的控制方法，(a)该控制方法用于控制由车辆的前照灯进行的光照射，其中，(b)在使所述前照灯形成第一照射光和处于比该第一照射光相对低的位置的第二照射光时，使从该形成开始到所述第一照射光的明亮度增加到规定值为止所需的第一时间长于从该形成开始到所述第二照射光的明亮度增加到规定值为止所需的第二时间。
[4]本发明的一个形态是一种车辆用前照灯***，该车辆用前照灯***包括：上述的控制装置；和车辆用前照灯，其被该控制装置控制而形成第一照射光和第二照射光。
根据上述各结构，能够兼顾行人等的能见度的迅速的恢复和给驾驶员带来的不适感的减轻这两个事项。
附图说明
图1是示出一个实施方式的车辆用灯具***的结构的框图。
图2是用于对由中间光束单元形成的中间光束和由远光束单元形成的远光束进行说明的图。
图3是用于对使各灯单元14L、14R亮灭灯时的亮灯时间进行说明的图。
图4是用于对车辆用灯具***的亮灯控制的情况进行说明的示意图。
图5是示出控制装置的亮灯控制的处理步骤的流程图。
标号说明
10：摄像装置；11：摄像头；12：图像处理部；13：控制装置；14L、14R：灯单元；20：车辆检测部；21：配光设定部；22：亮灯时间设定部；23：控制信号生成部；30：驱动电路；31：中间光束单元；32：远光束单元；100、100L、100R：中间光束；101：远光束；110：前方车辆
具体实施方式
图1是示出一个实施方式的车辆用灯具***的结构的框图。图示的车辆用灯具***构成为包括摄像装置10、控制装置(亮灯控制装置)13、一对灯单元(车辆用灯具)14L、14R。
摄像装置10具备摄像头11和图像处理部12。摄像头11被设置于本车辆的规定位置(例如车厢内的前窗玻璃上部)，对本车的前方进行拍摄。图像处理部12通过对摄像头11拍摄出的图像(影像)进行规定的图像处理来检测存在于本车辆的前方的对象体。这里所称的“对象体”是指，例如前方车辆、行人、自行车搭乘者、障碍物、路面上的白线等路面标示等。
另外，在本车辆具备相当于摄像装置10的装置以用于与其它用途(例如，方向盘辅助功能、自动刹车功能等)相关的装置的情况下，也可以通过采用其输出而省略摄像装置10。
控制装置13采用例如具有CPU(中央处理器)、ROM(只读存储器)、RAM(随机存取存储器)等的计算机***，其通过在该计算机***中执行规定的动作程序来实现。该控制装置13具有作为功能块的车辆检测部20、配光设定部21、亮灯时间设定部22和控制信号生成部23。
车辆检测部20根据从摄像装置10的图像处理部12输出的图像处理的结果判定有没有前方车辆，在存在前方车辆的情况下取得其位置。
配光设定部21根据摄像装置10检测出的前方车辆的位置可变地设定配光图案。在配光图案中包括光照射范围和减光范围(光的非照射范围)。例如，与前方车辆所在的位置对应地设定的固定范围被设定为减光范围，与不存在前方车辆的位置对应的范围被设定为光照射范围。
亮灯时间设定部22设定使各灯单元14L、14R亮灭灯时的亮灯时间。这里所称的亮灯时间是指，从各灯单元14L等射出的光的明亮度相对低的规定状态(例如，灭灯状态)到该明亮度相对高的规定状态(例如，100％的亮度的亮灯状态)所需的时间。
控制信号生成部23生成控制信号(配光控制信号)并向各灯单元14L、14R输出，所述控制信号用于根据配光设定部21设定的配光图案和亮灯时间设定部22设定的亮灯时间使各灯单元14L、14R亮灭灯。
各灯单元14R、14L在车辆的前部的左右各设置一个，是用于在车辆的前方进行光照射的单元。这些灯单元14R、14L分别具有驱动电路30、中间光束单元31和远光束单元32。
驱动电路30根据从控制装置13的控制信号生成部23提供的控制信号驱动中间光束单元31和远光束单元32。
中间光束单元31构成为包括排列成例如矩阵状的多个发光元件(LED)和将从这些发光元件射出的光聚光而进行投影的透镜等，从驱动电路30接收驱动电力而形成中间光束(参照后述的图2)。中间光束单元31的各发光元件分别能够独立地亮灭灯，通过使各发光元件适当地亮灭灯，从而能够对中间光束的一部分选择性地设置减光范围。
远光束单元32构成为包括排列成例如矩阵状的多个发光元件(LED)和将从这些发光元件射出的光聚光而进行投影的透镜等，从驱动电路30接收驱动电力而形成远光束(参照后述的图2)。
图2是用于对由中间光束单元形成的中间光束和由远光束单元形成的远光束进行说明的图。在该图2中，示意性地示出了本车辆的前方的规定位置(例如前方25米的位置)处的假想屏幕上的各光束的形状及配置。另外，这里，虽然省略图示，但作为以往的近光灯的近光束也适当地形成在比中间光束和远光束相对地靠下侧处。
图2的(A)示出了由灯单元14L的中间光束单元31形成的中间光束。该中间光束100L形成在以本车辆正面(横轴0°)为基准而偏向左侧的范围，并且形成在从稍微超过水平线(纵轴0°)的位置(1°前后)到下侧的范围。
同样地，图2的(B)示出了由灯单元14R的中间光束单元31形成的中间光束。该中间光束100R形成在以本车辆正面(横轴0°)为基准而偏向右侧的范围，并且形成在从稍微超过水平线(纵轴0°)的位置(1°前后)到下侧的范围。
通过这些中间光束100L、100R被合成，从而如图2的(D)所示地形成有一个中间光束100。该中间光束100能够在图中的左右方向(水平方向)上对多个区域的每个区域分别地切换亮灭灯。
图2的(C)示出了由灯单元14L、14R的各远光束单元32形成的远光束。该远光束101以本车辆正面(横轴0°)为基准而形成在左右均等的范围，并且形成在从比水平线(纵轴0°)稍靠下方的位置(-2°前后的位置)到比水平线高的位置(纵轴5～6°的位置)的范围。将来自各远光束单元32的光重叠为一个而形成了该远光束101。
如图2的(D)所示，远光束101与中间光束100部分地重叠。在本实施方式中，中间光束100和远光束101彼此的下端在大致相同的位置，关于上端，远光束101相对地在上侧的位置。远光束101被照射在与以往的作为行驶灯的远光束同样的范围，用于从本车辆照射到更远的位置。
相对于此，中间光束100形成在比以往的远光束低的位置且比以往的作为近光灯的近光束高的位置。中间光束100形成在以往的远光束与近光束的中间的高度的位置，并且宽度形成得宽于远光束101。该中间光束101适合用于更容易看到位于道路旁、路边分隔带等的行人、自行车搭乘者或者障碍物等。
此外，在本实施方式中，在中间光束100与远光束101的明亮度上设置差异。具体而言，在对中间光束100和远光束101进行了比较的情况下，与中间光束100相比，使远光束101相对地明亮。这里所称的“明亮度的差异”既可以是分别来自中间光束单元31和远光束单元32的出射光的亮度(例如，发光元件的出射面处的亮度)的差异，也可以是借助于这些出射光而实际上被照射于路面(或者假想屏幕上)的中间光束100与远光束101各自的照度的差异。此外，关于“明亮度的差异”，既可以是中间光束100与远光束101各自的最明亮的部分彼此的差异，也可以是中间光束100与远光束101各自的照射范围整体上的平均值的差异。
图3是用于对使各灯单元14L、14R亮灭灯时的亮灯时间进行说明的图。这里亮灯时间是指，在形成各光束时从其亮度为0(亮灯率为0％)到亮度达到最高值(亮灯率为100％)所需的时间。在图3的(A)和图3的(B)的各图中，实线表示来自中间光束单元31的出射光的亮灯率的时间变化，单点划线表示来自远光束单元32的出射光的亮灯率的时间变化。
分别在图3的(A)、图3的(B)中例举的亮灯时间均具有这样的基本的特征：中间光束的亮灯率相对地以较短的时间达到100％，远光束的亮灯率相对地用较长的时间达到100％。另外，关于使亮灯率连续变化的方法，作了种种考虑，例如，在本实施方式中，通过脉宽调制(PWM控制)对中间光束单元31、远光束单元32的各发光元件进行驱动，并通过增减其占空比来实现。
在图3的(A)所示的示例中，指示(判断)为应在时刻为0的时间点使中间光束单元31和远光束单元32的各发光元件亮灯，在该时刻0到实际上亮灯率开始增加的时刻t1之间设置等待时间T0。该等待时间可设定为例如100ms左右。中间光束单元31被进行亮灯控制，使得在亮灯率开始增加的时刻t1到时刻t2之间亮灯率从0％向100％增加。从该时刻t1到时刻t2所需的时间可设定为例如100ms左右。相对于此，从亮灯率开始增加的时刻t1起，远光束单元32被进行亮灯控制，使得在到时刻t3为止的期间亮灯率从0％向100％增加。从该时刻t1到时刻t3所需的时间可设定为例如1200ms(1.2s)左右。
在图3的(B)所示的示例中，从指示(判断)为应在时刻为0的时间点使中间光束单元31和远光束单元32的各发光元件亮灯的时刻0起，不设置等待时间而开始亮灯。中间光束单元31被进行亮灯控制，使得在亮灯率开始增加的时刻t0到时刻t21的期间亮灯率从0％向100％增加。从该时刻t0到时刻t21所需的时间可设定为例如1000ms(1.0s)左右。相对于此，远光束单元32被进行亮灯控制，使得在从亮灯率开始增加的时刻t0起到时刻t3为止的期间亮灯率从0％向100％增加。从该时刻t0到时刻t3所需的时间为例如3000ms(3.0s)左右。
这里，期望的是，设在上述的各例中到中间光束单元31的亮灯率达到100％的时间与到远光束单元32的亮灯率达到100％的时间点的时间差为时间T1，则该时间T1被设定为200ms以上。在上述的图3的(A)的情况下，该时间T1为1100ms(1.1s)，在上述的图3的(B)的情况下，该时间T1为2000ms(2.0s)。这样，通过设定时间T1，从而在驾驶员等看到各光束时能够将中间光束和远光束识别为不同的光。
关于上述的时间T1的设定，韦特海默的光点闪烁的实验结果成为依据。具体而言，韦特海默的光点闪烁的实验是采用两个光点交替闪烁的实验装置调查出改变该闪烁的间隔后目视确认者的感觉方面如何变化，其结果如下：
(a)在光点闪烁的间隔约为30ms(约33帧/秒)以下的情况下，感觉两个光点同时亮灯(同时时相)。
(b)在光点闪烁的间隔约为60ms(约16帧/秒)的情况下，感觉两个光点在顺畅地移动(最适合时相)。
(c)在光点闪烁的间隔约为200ms(约5帧/秒)以上的情况下，看到两个光点分别为不同的光点，察觉不到运动(连续时相)。
另外，中间光束单元31和远光束单元32各自的亮灯率的变化的方法不限于上述的示例。即，在上述的示例中，是这样的变化方法：开始时亮灯率的增加程度小，时间越久亮灯率的增加程度越大而逐渐增加，但也可以与之相反地是这样的变化的方法：开始时亮灯率的增加程度大，时间越久亮灯率的增加程度越小而逐渐增加。此外，亮灯率既可以随着时间经过而直线性地增加，也可以阶段性地增加。
图4是用于对车辆用灯具***的亮灯控制的情况进行说明的示意图。在图4中，示意性地示出了本车辆的前方的情况。如图4的(A)所示，当检测出前方车辆110(在本例中是对向车辆)时，在中间光束100中，根据前方车辆110的位置而在图中右侧设定减光范围，该减光范围灭灯。此外，远光束101也灭灯。接着，如图4的(B)所示，当前方车辆110驶离且检测不到时，中间光束100中作为减光范围而灭灯的范围迅速地亮灯，亮灯率达到100％。此时，远光束101也开始亮灯，但由于亮灯时间上设有差异，因此，处于比中间光束101暗的状态。之后，如图4的(C)所示，关于远光束101，亮灯率也逐渐上升，在经过了规定的亮灯时间后，亮灯率达到100％。
另外，在任一情况下，在比中间光束100和远光束101相对低的位置处，利用在图1中省略图示的其它灯单元照射有近光束102(在图中，通过虚线表示)。这里所称的近光束102是指近光灯，其照射范围的下端被设定成处于比中间光束100和远光束101的各下端低的位置，并且是可照射车辆前方的比较近距离的光。
通过这样地使中间光束101相对快地亮灯，从而能够确保行人等的能见度。由于中间光束101照着相对较低的位置，因而对知觉的影响也小，因此，能够将驾驶员等的不适感抑制得较少。相对于此，关于照到相对较高的位置并通过知觉带来影响的光即远光束101，通过相对较慢地亮灯来减轻驾驶员等的不适感。
此外，在远光束101的亮灯率增加到100％的中途检测到下一前方车辆110的情况下，由于在那个时间点远光束101灭灯，因此，远光束101的亮灭灯导致的明暗差变小，根据那一点也能够减少驾驶员的不适感。作为那样的状况，可以考虑到例如在紧接有好几辆前方车辆的情况、在坡道等处前方车辆的相对位置上下移动而相对于图像识别的对象范围反复进出的情况、当在障碍物多的弯道行驶时前方车辆反复出现或消失的情况等。
图5是示出控制装置的亮灯控制的处理步骤的流程图。下面，参照该流程图对通过本车辆的灯开关的亮灯操作等使各灯单元14L、14R的中间光束单元31和远光束单元32各自亮灯后的处理步骤详细地进行说明。另外，只要结果不产生矛盾或不匹配，则图示的各处理也可以彼此更换顺序来执行，那样的形态也不排除。
车辆检测部20取得从摄像装置10的图像处理部12输出的图像处理的结果，根据该结果判定是否存在前方车辆(步骤S11)。在不存在前方车辆的情况下，重复该处理(步骤S11：否)。在存在前方车辆的情况下(步骤S11：是)，车辆检测部20取得前方车辆的位置。
当通过车辆检测部20取得前方车辆的位置时，配光设定部21设定与其前方车辆的位置相应的配光图案即光照射范围和减光范围(非照射范围)(步骤S12)。这里，中间光束100的全照射范围中与前方车辆的位置对应的固定范围被设定为减光范围，与不存在前方车辆的位置对应的范围被设定为光照射范围，并且远光束101的全照射范围被设定为减光范围，各光束的形成指示被给予控制信号生成部23(参照图4的(A))。
接着，控制信号生成部23根据通过配光设定部21设定的配光图案生成用于使各灯单元14L、14R亮灭灯的控制信号(配光控制信号)，并向各灯单元14L、14R输出。因此，关于远光束101，全范围灭灯，关于中间光束101，减光范围灭灯(步骤S13)。关于中间光束101中的照射范围，维持亮灯。
接着，车辆检测部20取得从摄像装置10的图像处理部12输出的图像处理的结果，根据该结果来判定前方车辆是否消失(步骤S14)。在前方车辆未消失的情况下(步骤S14：否)，回到上述步骤S12，根据当前时间点的前方车辆的位置设定照射范围和减光范围(步骤S12)，并进行与之相应的亮灭灯控制(步骤S13)。
在前方车辆消失的情况下(步骤S14：是)，配光设定部21设定前方车辆不存在的情况下的配光图案。即，中间光束100中减光范围被设定为照射范围，并且远光束101的全照射范围被设定为照射范围，各光束的形成指示被给予控制信号生成部23。并且，通过亮灯时间设定部22设定使各灯单元14L、14R亮灭灯时的亮灯时间(步骤S15)，根据该设定的亮灯时间，由控制信号生成部23生成使各灯单元14L、14R亮灭灯的控制信号，并向各灯单元14L、14R输出。因此，中间光束100相对快地亮灯，远光束101相对慢地亮灯(步骤S16)。
当在步骤S16中从控制信号生成部23向各灯单元14L、14R输出控制信号时，回到上述的步骤S11，并执行之后的处理。因此，例如在远光束101的亮灯率未达到100％的期间出现下一前方车辆时(步骤S11)也与之相应地设定减光范围(步骤S12)，远光束101灭灯(步骤S13)。
根据如上所述的实施方式，能够兼顾行人等的能见度的迅速的恢复和给驾驶员带来的不适感的减轻这两个事项。
另外，本发明不限于上述的实施方式的内容，在本发明的主旨的范围内能够做各种变形来进行实施。例如，在上述的实施方式中，作为与前方车辆的位置对应的减光的典型例而示出了非照射(亮灯率为0％)，但作为减光的其它示例，也可以使光的明亮度降低到不给出强光的程度。
此外，在上述的实施方式中，关于中间光束，作为用于针对每个部分进行选择性的光照射的结构例列举了具有多个发光元件的中间光束单元，但不限于此。例如，也可以采用光调制装置(液晶装置等)，所述光调制装置具有光源和能够使来自该光源的光按每个部分透过和被遮住的多个遮光元件。
此外，在上述实施方式中，关于中间光束，进行了选择性的光照射，但不限于此，也可以将中间光束整体控制为灭灯和亮灯中的任一方。
Claims (9)
1.一种车辆用前照灯的控制装置，该控制装置用于控制由车辆的前照灯进行的光照射，其中，
在使所述前照灯形成第一照射光和处于比该第一照射光相对低的位置的第二照射光时，使从该形成开始到所述第一照射光的明亮度增加到规定值为止所需的第一时间长于从该形成开始到所述第二照射光的明亮度增加到规定值为止所需的第二时间。
2.根据权利要求1所述的车辆用前照灯的控制装置，其中，
所述第二照射光形成为：至少其上端的位置低于所述第一照射光的上端的位置。
3.根据权利要求1或2所述的车辆用前照灯的控制装置，其中，
所述第一时间比所述第二时间长200毫秒以上。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的车辆用前照灯的控制装置，其中，
当在前方存在其它车辆时对所述第一照射光进行减光，并根据该其它车辆的位置对所述第二照射光的一部分范围进行减光，从该其它车辆消失时起，使所述第一照射光的明亮度以所述第一时间增加，并且使所述第二照射光的一部分范围的明亮度以所述第二时间增加。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的车辆用前照灯的控制装置，其中，
在经过所述第一时间的期间，所述第一照射光的所述明亮度逐渐增加。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的车辆用前照灯的控制装置，其中，
所述第一照射光与所述第二照射光被形成为部分地重合。
7.一种车辆用前照灯的控制装置，该控制装置用于控制由车辆的前照灯进行的光照射，其中，
所述控制装置包括：
指示部，其进行指示，使所述前照灯形成第一照射光和处于比该第一照射光相对低的位置的第二照射光；和
亮灯控制部，在有来自所述指示部的所述指示时，对所述前照灯的亮灯进行控制，使得从所述第一照射光的形成开始到其明亮度增加到规定值为止所需的第一时间长于从该形成开始到所述第二照射光的明亮度增加到规定值为止所需的第二时间。
8.一种车辆用前照灯的控制方法，该控制方法用于控制由车辆的前照灯进行的光照射，其中，
在使所述前照灯形成第一照射光和处于比该第一照射光相对低的位置的第二照射光时，使从该形成开始到所述第一照射光的明亮度增加到规定值为止所需的第一时间长于从该形成开始到所述第二照射光的明亮度增加到规定值为止所需的第二时间。
9.一种车辆用前照灯***，该车辆用前照灯***包括：
权利要求1至7中的任一项所述的控制装置；和
车辆用前照灯，其被该控制装置控制而形成所述第一照射光和所述第二照射光。
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