JP2004231178A - 道路を変調照明する方法およびこの方法を実行するための車両用ヘッドライト - Google Patents

Abstract

【課題】 道路上の人を幻惑することなく、無限まで、または長距離にわたって、道路を照明できるようにする
【解決手段】 本発明は、道路上の人に応答して投射光を変調する、車両のヘッドライトによる道路照明方法に関し、この方法は
１人の人物（Ｐ２）を検出する工程と、
前記道路シーン内の前記人物の位置を正確に決定する工程と、
前記人物に対応する寸法および位置を有するマスクを像形成器（１２）上に形成する工程と、
前記像形成器を介して、道路を照明し、前記人物のまわりに投影された影（ＯＰ）を形成する工程とを含む。
また本発明は、第１の光源（１０）と、像形成器（１２）と、前記光源から前記像形成器へ光を送るための光ガイド（１１）と、光をブロックするよう、前記像形成器に光を遮るマスクを発生するための電子システム（３）とを有するこの方法を実行するヘッドライトをも提供するものである。
【選択図】 図２

Description

本発明は、車両の前方に現れる道路シーン内の１つ以上の生き物の存在に応じて、投射光を変調する道路照明方法に関し、かつこの照明方法を実行するようにした車両用ヘッドライトにも関する。

本発明は、道路上を走行する車両、例えば自動車または大重量物品車両の分野で実施でき、特に、かかる車両により光を投影する技術分野で実施しうるものである。

道路上を多数の車両が走行していることに鑑み、これら車両およびそれらの運転者にとって、事故の危険性を低減するのに、可能な最良の態様で、好適に照明を行うことが必要である。特に夜間では、運転者は、自分の前方に延びる道路だけでなく、道路の両側までの領域の最適な視界も得ることができることが重要である。換言すれば、安全上の理由から、車両の前方の道路の照明を改善し、従って、車両の運転者が見る道路シーンの視界を改善することが望ましい。

現在、道路上を走行するすべての車両は、特に夜間、または悪天候時に使用される道路照明手段を有している。従来、自動車では、次の２つの照明が使用されている。

− １つは、いわゆるメインビームまたはクルージング照明であり、この照明は、運転者にとって無限と見なされる約２００ｍの長距離にわたって、包括的に道路を照明する。

− 他方は、いわゆるディップビームまたはパッシング照明であり、道路上または路側領域に存在し得る人の幻惑を防止するように、６０ｍの範囲の短距離にわたって道路を照明する。

メインビームによる照明は、メインビームヘッドライトによって得られ、各ヘッドライトは、水平線方向を向く光ビームを発生する。

パッシングまたはディップビーム照明は、ディップビームヘッドライトとも称されるパッシングヘッドライトによって得られる。このディップヘッドライトは、６０〜８０ｍの範囲の距離にわたって視界を得るように、シート状の光を下方に向ける。下向きの光のこのスポットの目的は、車両の前方に延びる道路シーン内に生じ得る、対向する方向に走行する車両内の人または歩行者の幻惑を防止することにある。

しかし、下方に向けられた光のスポットは、自動車の前方の対向車の運転者の視覚性を下げるだけである。このような照明は、運転者がカーブまたは存在し得る障害物を予測できる程度に、道路シーン全体にわたって良好な視覚性を運転者が得るには、不十分であることが多い。

他方、メインビームによる照明は、自動車の前方の道路を水平線まで遠く照明できるようになっている。この目的のために、メインビームによる照明は、水平線に向けられた光ビームを発生する。すなわち、光ビームは自動車の前方に直線状に延びる。このような照明によると、道路上または路側領域にいる人は、光を正面から受けるので、幻惑を避けることはできない。

現在、道路上の人を幻惑することなく、無限遠まで、または長距離にわたって、道路を照明できるようにする装置は知られていない。

しかし、車両のメイン照明ビームを道路上で変調できるようにするヘッドライトが存在している。ドイツ特許第19907943号、および米国特許第5,938,319号には、かかるヘッドライトが記載されている。このヘッドライトは、例えば運転者が従わなければならない方向を表示するように、光の表示、例えば矢印を道路に投射できる。次にこの表示は、この表示を囲むゾーンが暗くなっている間、すなわち照明されていない間、照明される。この光の表示は、ミリメートルの１０分の１〜１００分の１の寸法を有する複数のマイクロミラーを含むヘッドライトによって発生される。換言すれば、このヘッドライトは、道路に投影される光を変調できる。

しかし、このヘッドライトは、メインビームの一部で光を変調できるにすぎず、従来のメインビーム照明システムにより発生される光ビーム全体の変調を制御することはできない。

またかかるヘッドライトは、製造するのに極めて高くつき、そのコストは、車両全体の価格の半分にまでなってしまう。自動車メーカーは、常に製造コストを低減しようとしているので、かかるヘッドライトを、大量生産される自動車に取り付けることは困難である。

欧州特許公開第0266908号には、光変調を行う別の自動車用ヘッドライトが記載されている。光を変調するこのヘッドライトは、単一の光源でディップビームまたはメインビーム照明を行えるようになっている。そのため、このヘッドライトは、反射器と単一光源との間に遮蔽スクリーンを備え、このスクリーンは、光路内に挿入されている。この遮蔽スクリーンは、ゾーンをいくつかの透明状態にするようになっている液晶を備えている。従って、照明がメインビームモードとなっている場合、この遮蔽スクリーンは、全体が透明状態であり、光ビーム全体を道路に投影できる。パッシングビームモードになっているときは、遮蔽スクリーンの一部が遮蔽され、光源が発する光ビームの一部しか投射できず、特に「カットオフライン」と称され、交通規則によって定められた照明パターンのうちのあるラインより下方に位置する部分しか、投影できない。このカットオフラインは照明の上限を定めるラインであり、このラインより上では、パッシングモードまたはディップビームモードで光を伝達することが禁止される。

右側走行する国では、このカットオフラインは道路の全幅にわたり、かつ道路の左側までの路側領域において、水平となっており、右側の路側領域では、水平よりも上に１５°の角度をなしている。

しかし、実際には、かかるヘッドライトは実用化できない。これに関連し、前記特許出願に記載されているような液晶の遮蔽スクリーンは、受けるエネルギー、特にエネルギーが受ける温度に対して、極めて敏感である。従って、極めて強力なエネルギーを受ける液晶遮蔽スクリーンは、必ず故障が多い。現在のところ、メインビーム照明に使用される光源は、液晶遮蔽スクリーンが物理的に耐えられないほど、過度に強力である。

より詳細に説明すれば、本発明の目的は、上記技術の欠点に対する対応策を提供することにある。この目的のため、本発明は、道路上に存在し得る人に応答して光を変調する、ディップビーム照明、またはパッシングビーム照明のための車両用ヘッドライトを提案するものである。

また本発明は、かかるヘッドライトによって実行される照明方法をも提案するものである。この照明方法は、道路シーン内の人、およびその他の生き物を検出し、これらに対応するスクリーンを、所定の寸法および位置に形成し、人のまわり全てに投影された影を形成するように、このスクリーンを使って、道路を照明するという目的を有する。従って、人はスクリーンの影内に位置するので、影は人全体をカバーし、可能な場合には、多少とも人の形状または輪郭を有することができるか、またはより安全にするために、人のアウトラインを若干越えて広がることができる。

より詳細には、本発明は、道路シーン内の少なくとも１人の人物を検出する工程と、
前記道路シーン内の前記人物の位置を正確に決定する工程と、
前記人物に対応する寸法および位置を有するマスクを像形成器上に形成する工程と、
前記像形成器を介して道路を照明し、前記人物のまわりに投影された影を形成する工程とを含むことを特徴とする、車両用ヘッドライトで道路シーンを照明する方法を提案するものである。

この方法は、カットオフラインよりも上方に位置する道路シーンのゾーンに対して実施することが好ましい。

本発明は、この方法を実行するヘッドライトをも提供する。この車両用メインビームヘッドライトは、第１の光源、およびこの光源からの光を変調するためのシステムを含み、像形成器と、前記光源から前記像形成器へ光を送るための光ガイドと、光をブロックするよう、前記像形成器にマスクを発生するための電子システムとを含むことを特徴とする。

本発明について、２つの変形態様を提案するが、これら変形態様は、像形成器の選択を制限するものではない。この像形成器は、電子的に制御可能な液晶システムのマトリックスまたは組を含むことができる。この像形成器は、電子制御装置によって焦点長さを変調できるレンズのマトリックスまたは組も含むことができる。

このタイプのレンズは、例えば欧州特許公開第1019758号に記載されており、その動作は、電気湿潤化現象に基づくものである。一般にこのレンズは、液体で満たされたチャンバーを有し、このチャンバーの絶縁壁の第１面のゾーンに、第２の液体の粒子が塗布されている。

これら２つの液体は、非混和性であり、異なった光学的屈折率および同様な密度を有する。第１の液体は、導電性であり、第２の液体は、絶縁性であり、導電性液体と前記壁の第２面に配置された電極との間に電圧を加えるための手段が使用される。更なる細部については、上記特許を参照されたい。

本発明の範囲内では、レンズに対し適当な電圧を印加し、光のすべて、または一部が通過できたり、または全く光が通過できないようにすることにより、焦点長さが調節されるようになっている。

この電気的に制御可能なタイプのレンズは、自動車用のヘッドライト、または表示ライトにおける多数の用途において、マトリックス内で、または単独で使用できる。

本発明に係わるヘッドライトは、電子システムを制御するカメラ、例えば熱線カメラと連動することが好ましい。

以下、添付図面を参照し、単なる非制限的な例として、本発明のいくつかの好ましい実施例について説明する。

本発明は、従来のメインビーム、すなわち、クルージングライトの相補的な追加手段として、道路シーンを照明するための方法を提案するものである。この方法は、道路または路側領域にいる人を幻惑させる危険性を生じることなく、通常のクルージングタイプの照明よりも広い範囲の照明を提供するものである。

この目的のため、本発明の方法は、前記ゾーン内にたまたまいる人のまわりに影を投影することにより、カットオフラインよりも上で、道路を照明するものである。この投影された影は、例えば液晶の像形成器上に人の位置および寸法に対応するマスクを形成し、光源が発した光ビームの一部が、像形成器を通過せず、道路に投影されないように、像形成器のゾーンをカバーすることによって発生される。

こうして形成されたマスクは、カットオフラインより上方の道路シーンが照明されている間、人のまわりに投影された影を形成できる。投影された影は、人のシルエットに対応し、この影は、正確に人のシルエットに対応してもよいし、またはこれらシルエットを囲むゾーンを含んでいてもよい。本例では、使用される光学系は、長円形モジュールでないことが好ましいので、液晶を早期に劣化させる危険性を生じることなく、液晶像形成器を使用することが可能である。像形成器は、反射器によって反射される光線の収束点を形成し、ヘッドライト内に高温の点を発生させるレンズを必要とするので、この液晶像形成器は、過熱する可能性が最大である長円形モジュール内に効果的に設けられる。

図１は、道路シーンの一例を示す。道路には符号Ｒが付けられている。この道路シーンは、左側路側領域ＢＣ１と右側路側領域ＢＣ２を有する。道路側の右領域には、第１の人物Ｐ１が位置する。この人物は、メインビームによる通常の照明ゾーン、すなわちゾーンＨ、例えばカットオフラインＣよりも下方に位置する照明ゾーン内に位置する。この人物は、車両のヘッドライトが発するメインビームの照明による幻惑を受けない。ゾーンＩとして表示される、カットオフラインＣよりも上方の照明ゾーン、すなわち、本発明のヘッドライトによって照明される道路シーンに、第２の人物Ｐ２が位置する。

このゾーンは、標準的なメインビームライトからのビームに対して追加されるビームにより、カットオフラインＣより上方で照明される。この追加ビームは、一般にかなりワイドであり、その強度は、通常のクルージングライトに対する平均値（例えば標準的なクルージングビームが４０〜８０ルクスの大きさの強度と比較して、５〜３０ルクスまたは１０〜２０ルクスの強度）であり、例えば５０〜８０の範囲の距離を有する。この追加ビームは、従来、「相補的メインビーム」または「周辺メインビーム」なる用語で示されてきたものである。

無限まで延びる照明ゾーン内にいる人物Ｐ２は、投影された影ＯＰによって囲まれており、この影によって、この人物は幻惑を避けることができる。

本発明によれば、一般的な条件では、道路シーン内に位置する生き物すべては、人であるか動物であるかに係わらず検出される。後に理解できるように、この検出は、例えば温度差または動きを検出することによって行うことができる。一般的な条件では、本明細書では、本発明に従って検出可能な生き物を意味するのに「人物」なる用語を使用する。

図２は、道路シーンの照明の一例と共に、本発明のヘッドライトの機能を示している。図２における道路シーンの例は、照明ゾーンＩにおいて、まわりに影ＯＰが投影された人物Ｐ２を示している。この投影される影ＯＰは、人検出システム２および電子画像処理システム３に関連する光学系１により形成される。光学系１および電子画像処理システム３は、共に光源１０が発する光を変調するためのシステムを構成している。

本発明によれば、人検出システム２は、車両の前方に位置する道路シーンの画像を取り込むカメラ、例えば熱線カメラでよい。自然画像と称す道路シーンの画像は、矢印４によって略図で示すように、電子システム３へ転送され、電子システム３は、これら画像の電子処理を実行する。この処理によって、道路シーン内の人物Ｐ２の位置を正確に決定できる。

後で分かるように、画像処理は、光学系１のうちの像形成器１０に、マスクまたは光トラップを形成することもできる。このマスクは、矢印５で示すように、像形成器１２に伝送される。光源１０は、光ビームを発射すると、このビームは、光ガイド１１によって像形成器１２に向けられる。

スクリーンを構成する像形成器１２のゾーンは、不透明であり、光を通過しない。他方、マスクを含まない像形成器１２のゾーンは、光を透過でき、光源１０が発した光ビームは像形成器を通過し、ヘッドライトの外側、すなわち、道路シーン上に投影される。像形成器１２に発生されたマスクは、光ビームが通過するのを防止し、これによって、人物Ｐ２のまわりに影ＯＰが投影される。

上記のように、この方法は、リアルタイムで実行される。

図２は、互いに独立した電子システム３と光学系１とを示す。実際には、以下の記載から判るように、光学系１内に電子システム３を組み込んでもよい。

図３は、本発明に係わるヘッドライト用の光学系１の一実施例を示す。この光学系１は、光発生器、すなわち光源１０を含む。この光源１０は、例えば放電ランプまたは長円形光源、例えば現在の車両で従来使用されているようなキセノンランプでよい。光源１０は、光ガイド１１を通して像形成器１２に接続されている。光ガイドは、断面の大きい光ファイバーでよい。

光ガイドは、更に本発明の好ましい実施例の場合のように、光源から像形成器１２へ光を伝える光ファイバーのマトリックスでもよい。光ガイドは、像形成器の過熱を制限するために光源が発する赤外線光の量を低減するために使用してもよい。また、光源からの光を像形成器の前方に均一にするのにも使用してもよい。

像形成器は、光ビームがスクリーンを有する像形成器のゾーンに達するか、またはスクリーンを有しないゾーンに達するかどうかに応じて、光を通過させたり通過させないように働く。像形成器１２を一旦光が通過すると、この光は、ヘッドライトの光学系１３を透過し、照明すべき道路へ向けられる。この光学系１３は、光拡散レンズでよい。

得られる照明ゾーンＩの形状は、選択される光学系１３に応じて決まる。

図３では、道路に投影される光ビームは、符号１４でランダム状に示されている。符号１４’および１４”は、道路に投影される光内に得られる２つの投影影を示す。実際に、これら投影される影１４’および１４”は、運転者には黒色のスポットとして見える。従って、運転者が自分の前方の道路シーン内の１つ以上の黒色のスポットを見ると、そこに生き物があることが判る。

図４は、画素であるピクセルのマトリックスを有する。これら画素には、番号Ｅ１、Ｅ２、Ｅ３．．．などが付けられている。

本発明の好ましい実施例では、像形成器１２は、各液晶が画素を形成する液晶像形成器となっている。

図４の像形成器では、Ｍでマスクの一例が示されている。マスクを構成する画素は、黒色で示されており、この黒色の画素が、光を遮蔽する。従って、これら黒色の画素は、光が像形成器１２を通過するのを防止する。他方、マスクＭを構成しない画素は、白色で示されている。この画素は透明であり、光を通過できる。従って、この結果得られる光ビーム、すなわち像形成器１２からの出力として得られる光ビームは、人のまわりに影を投射する光の内ゾーンを有する。

図４に示す例では、マスクＭは、長方形となっている。特定の形状、例えば長方形をした、かかるマスクを得るために、例えば長方形である回転要素により、当初計算されたマスクを回転させる。当然ながら、この回転要素は、他の形状で、例えば長円形でもよい。回転によって、マスクの形状または寸法を変えることができる。その目的は、人のまわりに投影される影のサイズを調整することである。

図４の像形成器に発生されるマスクは、電子システム３によって形成される。このマスクを形成する方法は、次のとおりである。車両の前方に位置する道路シーン、特にカットオフラインＣの上方にあるゾーンＩ内にある人物Ｐ２をカメラ２が検出すると、このカメラ２によって捕捉された画像は、電子システム３へ伝送される。

電子システムは、適当な画像処理を使って、道路シーン内の人物Ｐ２の位置を正確に決定し、その寸法も決定する。人物Ｐ２の位置が識別された後、電子システム３は更に画像処理を使ってマスクを発生する。このマスクは、電子システムが計算したモアすくに関して反転ビデオ画像として像形成器１２へ送られる。

これに関連し、熱線カメラの場合、カメラが捕捉した画像内において、（人に対応する）検出された像は白色であり、他方、検出されないゾーンは黒色である。電子システムは、カメラがとった自然の画像を処理し、白色画素から成る最終マスクを得る。従って、電子システムは、得られたマスクのビデオの反転を生じさせ、このマスクを、反転ビデオ画像として像形成器へ送る。従って、像形成器では、マスクは黒色画素、すなわち光を透過しない画素から成り、その黒色画素ゾーンは、白色画素、すなわち光を透過する画素から成るマスク部分を形成しない。

より詳細には、カメラ２が生き物を検出できる熱線カメラ、例えば１０ミクロンの熱線カメラである場合、カメラは、道路シーンの画像のうちの他の部分よりも輝度が高く見える熱源を検出する。従って、熱画像と称される画像が得られる。次に、この熱画像に対し、画像のうちの最も高輝度のゾーンを処理するために、１つのゾーンを選択する。

この選択は、所定の輝度スレッショルド値に応じて決定される。このスレッショルド値を越えた場合、カメラのマトリックス画素は、高温ゾーン、従って人の存在に対応すると見なされる。従って、カメラのマトリックスの各マイクロボロメーター要素には、カメラ内に高温ゾーンがあるかどうかを判断するためのスレッショルド値が与えられている。この高温ゾーンは、人に対応し、非高温ゾーンは生き物がない部分に対応する。

換言すれば、電子システム３によって実行される画像処理は、所定の温度、すなわち所定のスレッショルド値を越える熱画像のゾーンを選択することによって実行される。従って、この値を越え、道路シーン内の人しか見えない画像が得られる。この画像は、２つのレベル、すなわち白色レベルと黒色レベルしか有しない。人は、純粋な白色レベルで見え、画像の残りは、純粋な黒色レベルで見えることが好ましい。

次に、この画像は、反転ビデオ画像として像形成器１２へ送られ、この像形成器に印加される。従って、黒色画素から形成されたスクリーンを含む、スレッショルド値を越える反転画像が像形成器で得られる。このスクリーンは、道路シーン内の人の寸法および位置に対応する。従って、像形成器１２を通して光源により道路を照明することにより、マスクを越えて像形成器を通過した光ビーム部分しか、道路に投影されない。従って、像形成器１２に加えられるマスクにより、道路上の光ビームが変調される。こうして、人のまわりに投影された影が形成される。

可視波長バンドまたは近赤外線波長バンドで作動する敏感なカメラを使って、同様の方法を実行してもよい。

本発明の別の変形例として、電子システム３は、例えばスレッショルドを越えた画像を判断する前に人物Ｐ２の輪郭を探すことにより、マスクの形成を改善してもよい。

既に述べた別の変形例では、マスクはマスクのサイズおよび形状を変更できる適当な回転要素により、マスクを回転させてもよい。

これまで説明した電子システム３は、例えば、一体化された回路またはＤＳＰ（デジタル信号プロセッサ）でもよい。この電子システムを、本発明のヘッドライトの光学系１内に、極めて容易に組み込むことができる。

図５は、本発明のヘッドライトの光学系の第２実施例を示す。図３の光学系と同一のこの光学系の要素には、同じ符号が付けられている。

この実施例では、光学系１は、光源１０と像形成器１２とを含み、これらは、２つの光路１６および１７を有する光ガイド１１によって一体とされている。これら２つの光路は、光ファイバーの２つのマトリックスでもよいし、断面の大きい２本の光ファイバーでもよい。

第１光ファイバーマトリックス１６は、光源から像形成器１２へ光をガイドするようになっており、像形成器１２を通過した光ビーム部分は、出力光学系１５ａを通してヘッドライトの外部へ発射される。光学系１５ａは、例えば、図３におけるレンズ１３と類似した拡散レンズでもよい。

第２光ファイバーマトリックス１７は、光源１０からの光を直接ヘッドライトの出力光学系へ導くようになっている。この出力光学系には、符号１５ｂが付けられている。この光学系１５ｂは、光学系１５ａと同一でよい。

２つの光ガイドを有するこの変形例は、光通過状態で、約８０％の光透過率を有する像形成器を通過することなく、最大量のエネルギーを有するディップビームを発生できるので、エネルギーの点で利点がある。ゾーンＩを形成し、目標となる人物に幻惑を生じさせやすい光ビームのうち、変調器によって制御でき、像形成器を透過する光は、約２０％にすぎない。

従って、この実施例では、ヘッドライトは、ゾーンＨを照明するクルージングビームと、ゾーンＩを照明し、本発明の方法によって発生される補助ビームを同時に発生できる。次に、光学系は、メインビームによるゾーンＨの照明と共通光源１０により、無限までのゾーンＩの照明と同時に行うことができる。

本発明の別の実施例では、光源１０は、自ら無限までの照明のゾーンＩを構成するようになっている。この場合、車両の従来の照明を使って、メインビームによる照明ゾーンＨを形成できる。次に、ゾーンＩを照明する本発明のヘッドライトを、車両のヘッドライト内に設置してもよい。この場合、車両のメインビームヘッドライトは、２つの光源を有することになり、一方は、光を出力光学系に直接投影し、他方は、像形成器を通して光を投影する。

本発明のヘッドライトは、車両のラジエータグリル内の車両用ヘッドライトと別の位置に取り付けることもできる。この場合、自動車は、例えば３つのヘッドライト、すなわち、従来の２つのメインビームドライブライト（メインビームヘッドライトとも称す）と、例えば自動車の前方の中間に設けられた、本発明に係わるヘッドライトを有することとなる。

図３のケースのような図５のケースでは、像形成器１２の上流側に、電子システム３が配置され、像形成器１２に添付すべきマスクを形成するようになっている。光源１０が発する光は、上記のようにヘッドライトの外側に投影される。

図５の実施例では、光ビームは、光源１０から光ファイバーを通って、更に石英またはガラスのブロックまたはバー１８を通って、像形成器１２へ伝送される。このバーの目的は、光ビームを一様にし、かつ赤外線を少なくすることである。換言すれば、この石英またはガラスブロック、すなわちバー１８は、像形成器１２が作動に有害な過剰エネルギーを受けることを防止するものである。

かかる石英またはガラスブロックもしくはバー１８は、図３の光学系において、光ファイバーマトリックス１１と像形成器１２との間に挿入してもよい。

放電ランプは、低温光源であるので、光源１０として放電ランプを使用することによって、像形成器にかかる過剰温度による問題を解消できることにも留意すべきである。更に、光ファイバーを通過する光を送ることによっても、光源１０が発する光内の熱を減少できる。

図５の実施例では、光学系１のかなりの部分が、ヘッドライトハウジング１５に組み込まれている。このハウジングを、ヘッドライトの外側に設けてもよい。これによって、熱歪を生じさせることなく、ヘッドライトのサイズを縮小できる。この場合、光コネクタ１１は、より長くなるはずである。

光源１０のこのような分離は、図３の実施例でも行うことができる。これと平行し、図５の実施例では、光学系１と共に、ハウジング１５内に光源１０を組み込んでもよい。

これまでの説明全体では、人物を検出する手段を、熱線カメラとしてある。この検出手段は、動き検出器に連動する赤外線カメラでもよい。このカメラは、道路シーンの画像の捕捉を保証し、電子システム３が動きを検出することによって人を検出し、この位置を正確に決定する。

本発明の別の変形例では、生き物の検出をより確実にするために、動き検出と熱検出とを組み合わせてもよい。

本発明の別の実施例では、光ファイバーは、光学系１３の焦点平面において、わずかな距離だけ垂直方向に変位し、光を変調し、よって「悪天候照明」または「自動車路照明」機能、すなわち、降雨時の照明機能または自動車路での照明機能に適した光ビームを形成する。

図６〜図９は、焦点長さを電子的に制御できるレンズのマトリックスから成る像形成器１２を活用した、本発明の別の変形例を示す。この原理は、次のとおりである。

すなわち、図６に示すように、２つの壁２１の間に、液体の導電体２０（水）および水に混和しない液体２３（オイル）の粒子を塗布することにより、ガラスまたは透明プラスチック材料製レンズを形成する。ＹＹは光軸を示し、支持対２２が得られる。

適当に加えられる電界の効果により、オイルの粒子は、プロフィルを変化できる。その理由は、オイルは、このオイルが塗布された壁に異なる態様で湿分を与えられ、これによって、このオイル粒子から成るレンズの焦点長さを変えるからである。連続線と破線によって、それぞれ２つの可能なプロフィルが示されている。

図７は、印加電圧に応じたレンズの度（ジオプタ）の変化を示し、この変化は極めて大きい。

図８および図９は、図５と同様の光学系の全体を示し、同じ符号が付けられている。図６と同じレンズのマトリックスを使用する像形成器１２に関連して、光ファイバー系１７が使用されている。

図９は、印加される電圧が、０ボルトであるか１０ボルトであるかに応じて、レンズのうちの１つが形状をどのように変えるかを示している。

これまで説明した本発明に係わる方法は、照明フィールド内にたまたま存在する生き物を、追加照明が幻惑させないようにしながら、カットオフラインよりも上に位置する通常の照明よりも優れたメインビーム照明を行うことができる。ゾーンＩで得られるこの補助照明により、運転者は、カットオフラインＣを越える道路シーンを見ることが可能となる。この追加照明内において運転者が見ることのできる黒色のスポットは、道路シーン内に生き物がいることを運転者に警告する。従って、本発明の方法は、障害物を運転者が検出できるようにするものである。

どの実施例を採用するにしても、本発明のヘッドライトは、運転者による道路の認識を改善し、道路の視界性を改善することを保証できる。これに関連し、このヘッドライトは、道路シーンの従来の照明と共に、カットオフラインを越えた、より遠い照明も可能にする。このより遠い照明が、黒色スポットを含んでいても、更にこの黒色スポットが、例えば道路の片側に人のグループがいる場合に多数となっていても、運転者は、必ず従来の照明よりも良好な視界を有する。その理由は、このより遠い照明は追加照明であるからである。

従来のクルージング照明と、本発明に係わる照明との組み合わせによって照明された道路を略図で示す。 カメラによって制御された、本発明に係わるヘッドライトを構成する種々の要素を示す。 本発明のヘッドライトの光学系の第１実施例を示す。 本発明のヘッドライトにおける像形成器を示す。 本発明のヘッドライトの光学系の第２実施例を示す。 焦点長さが電気制御装置によって調整可能なレンズを使用する像形成器を使用する、本発明の第３実施例を示す。 焦点長さが電気制御装置によって調整可能なレンズを使用する像形成器を使用する、本発明の第３実施例を示す。 焦点長さが電気制御装置によって調整可能なレンズを使用する像形成器を使用する、本発明の第３実施例を示す。 焦点長さが電気制御装置によって調整可能なレンズを使用する像形成器を使用する、本発明の第３実施例を示す。

符号の説明

ＢＣ１ 左側路側領域
ＢＣ２ 右側路側領域
Ｃ カットオフライン
Ｈ メインビーム
Ｉ 照明ゾーン
Ｍ マスク
ＯＰ 投影された影
Ｐ２ 第２の人物
Ｐ１ 第１の人物
Ｒ 道路
１ 光学系
２ 人検出システム
３ 電子画像処理システム
４ 矢印
１０ 光
１１ 光ガイド
１２ 像形成器
１３ 光学系
１４ 光ビーム
１４’、１４” 投影された影
１５ ハウジング
１８ ガラスブロック
２０ 液体の導電体
２１ 壁
２２ 支持体
２３ 液体

Claims (23)

1. 道路シーン内の少なくとも１人の人物（Ｐ２）を検出する工程と、
   前記道路シーン内の前記人物の位置を正確に決定する工程と、
   前記人物に対応する寸法および位置を有するマスクを像形成器（１２）上に形成する工程と、
   前記像形成器を介して道路を照明し、前記人物のまわりに投影された影（ＯＰ）を形成する工程とを含むことを特徴とする、車両用ヘッドライトで道路シーンを照明する方法。
2. カットオフライン（Ｃ）より上方に位置する道路シーンのゾーン（ゾーンＩ）を照明することを特徴とする、請求項１記載の方法。
3. 前記人物の検出が、前記人物の熱検出により、道路シーンの画像を取り込むことを含むことを特徴とする、請求項１または２記載の照明方法。
4. 前記人物の検出が、前記人物の動きを検出することにより、道路シーンの画像を取り込むことを含むことを特徴とする、請求項１または２記載の照明方法。
5. 画像処理により前記位置の正確な決定、および前記マスクの形成を行うことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の照明方法。
6. 前記位置の正確な決定工程が、前記道路シーンの画像に対して、スレッショルド値の技術を適用することから成ることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の照明方法。
7. 前記スレッショルド値の適用が、前記道路シーンの画像を、２つのレベル、すなわち黒色および白色の画像から形成することからなることを特徴とする、請求項６記載の照明方法。
8. 前記マスクの形成工程が、前記スレッショルド値技術を適用した画像を反転ビデオ画像として、前記像形成器に適用することを含むことを特徴とする、請求項７記載の照明方法。
9. 前記マスクを形成する工程が、前記スレッショルド値技術を適用した画像を、回転要素により回転させることを含むことを特徴とする、請求項６〜８のいずれかに記載の照明方法。
10. 前記マスクを形成する工程を、リアルタイムで実行することを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の照明方法。
11. 第１の光源（１０）およびこの光源からの光を変調するためのシステムを含む、車両用メインビームヘッドライトであって、
    前記変調システムが、像形成器（１２）と、前記光源から前記像形成器へ光を送るための光ガイド（１１）と、光をブロックするよう、前記像形成器にマスクを発生するための電子システム（３）とを含むことを特徴とする、メインビーム用ヘッドライト。
12. 前記像形成器が、電子的に制御可能な液晶システムのマトリックスまたは電子制御装置によって、焦点長さを変調できるレンズのマトリックスを含むことを特徴とする、請求項１１記載のヘッドライト。
13. 前記光ガイドが、光ファイバーの少なくとも１つのマトリックスまたは断面の大きい光ファイバーを含むことを特徴とする、請求項１１または１２記載のヘッドライト。
14. 前記光ガイドが、前記光を前記像形成器に向けてガイドするための第１の光路（１６）と、光を拡散するようになっている光学系に向けて光をガイドするための第２の光路（１７）とを含むことを特徴とする、請求項１１〜１３のいずれかに記載の光ガイド。
15. 第１の光源（１０）およびこの光源からの光を変調するためのシステムを含む、車両用メインビームヘッドライトであって、
    前記変調システムが、電気制御装置によって焦点長さを変調できるレンズのマトリックスと、光をブロックするよう、前記像形成器にマスクを発生するための電子システム（３）とを含むことを特徴とする、メインビームヘッドライト。
16. 前記第１光源と独立している第２光源を含み、メインビームまたはクルージング照明を発生するようになっていることを特徴とする、請求項１１〜１５のいずれかに記載のヘッドライト。
17. 前記電子システムが、人物を検出するための手段（２）によって制御されるようになっていることを特徴とする、請求項１１〜１６のいずれかに記載のヘッドライト。
18. 前記検出手段が、熱線カメラであることを特徴とする、請求項１７記載のヘッドライト。
19. 前記検出手段が、赤外線カメラであることを特徴とする、請求項１７記載のヘッドライト。
20. 前記光ガイドが、前記像形成器内の光の分布を一様にするための手段を、前記像形成器の上流側に備えていることを特徴とする、請求項１１〜１９のいずれかに記載のヘッドライト。
21. 光を一様にするための前記手段が、石英またはガラス製のブロックまたはバー（１８）であることを特徴とする、請求項２０記載のヘッドライト。
22. 前記像形成器の下流側で光を拡散するためのレンズ（１３）を含むことを特徴とする、請求項１１〜２１のいずれかに記載のヘッドライト。
23. 前記変調システムの外側において、前記第１光源が、ハウジング内に位置することを特徴とする、請求項１１〜２２のいずれかに記載のヘッドライト。

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