CN209470142U - 车辆用灯具 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供车辆用灯具，能够提高驾驶者的舒适性。车辆用灯具具备：光源；光学系，其通过重复周期运动而扫描所述光源的射出光束；控制部，其控制光源的点亮熄灭而形成规定的配光图案。控制部通过使在一个扫描期间中的一部分的时间区间光源的发光强度为规定值以下而在配光图案中、与该时间区间对应的区域形成非照射区域。在将非照射区域切换为照射区域的情况下，将非照射区域从非照射区域的车宽方向的一端朝向另一端逐渐切换成照射区域。

Description

车辆用灯具

技术领域

本实用新型涉及车辆用灯具。

背景技术

车辆用灯具通常能够在近光和远光之间切换。近光以规定的发光强度照亮近处，配光规定被确定为不对对面车辆及先行车辆造成眩光，主要用于行驶在城市街道的情况下。另一方面，远光以较高的发光强度照亮前方的较宽范围及远方，主要用于高速行驶在对面车辆及先行车辆少的道路的情况下。因此，虽然在驾驶者的可视性上远光优于近光，但导致产生对在车辆前方存在的车辆驾驶者及步行者造成眩光的问题。

近年，提案一种ADB(Adaptive Driving Beam，自适应远光系统)技术，即，基于车辆周围的状态，动态地、适应性地控制远光的配光图案。ADB技术检测车辆的前方的先行车辆、对面车辆及步行者的有无，使与车辆或步行者对应的区域减光等，而降低对车辆或步行者造成的眩光。

作为实现ADB功能的方式，提案有控制促动器的遮光(shutter)式、转盘式、LED阵列式等。虽然遮光式及转盘式能够使熄灭区域(遮光区域)的宽度连续性地变化，但熄灭区域的数量被限制为一个。虽然LED阵列式能够将熄灭区域设定为多个，但由于熄灭区域的宽度被限制为LED芯片的照射宽度，因此是离散性的。

本申请人提案一种扫描式(参照专利文献1)作为能够解决这些问题点的ADB方式。扫描式是光入射到旋转的反射件(叶片)，以与反射件的旋转位置相应的角度反射入射光并在车辆前方扫描反射光，并且通过根据反射件的旋转位置使光源点亮熄灭或光量变化，在车辆前方形成期望的配光图案。

专利文献1：(日本)特开2016－088283号公报

实用新型内容

实用新型所要解决的技术问题

本实用新型是鉴于相关情况而作出的，其一实施方式示例的目的之一在于，提供一种能够提高驾驶者的舒适性的车辆用灯具。

用于解决技术问题的手段

本实用新型的一实施方式的车辆用灯具如下：车辆用灯具具备：光源；光学系，其通过重复周期运动而扫描光源的射出光束；控制部，其控制光源的点亮熄灭而形成规定的配光图案。控制部通过使在一个扫描期间中的一部分的时间区间光源的发光强度为规定值以下而在配光图案中、与该时间区间对应的区域形成非照射区域，在将非照射区域切换为照射区域的情况下，将非照射区域从非照射区域的车宽方向的一端朝向另一端逐渐切换成照射区域。

需要说明的是，以上的构成要件的任意组合、或将本实用新型的构成要件及表述在方法、装置、系统等之间相互置换后所得的，作为本实用新型的实施方式也是有效的。

实用新型效果

根据本实用新型，能够提高驾驶者的舒适性。

附图说明

图1是表示具备实施方式相关的车辆用灯具的车辆灯具系统的结构的模式图。

图2是图1的灯具单元的立体图。

图3的(a)～(c)是说明配光图案PTN的形成的图。

图4的(a)、(b)是说明非照射区域(熄灭区域)的形成的图。

图5的(a)～(c)是用于对从非照射区域向照射区域的切换进行说明的图。

图6的(a)～(c)是用于对从非照射区域向照射区域的切换进行说明的图。

附图标记说明

18车辆用灯具、20灯具控制部、24灯具单元、28光源、30扫描光学系、36电机、38反射件、200照射区域、202非照射区域、100车辆灯具系统

具体实施方式

以下，基于合适的实施方式参照附图对本实用新型进行说明。对各附图所示的相同或等同的构成要件、部件、处理标注上相同的符号，并适当省略重复的说明。另外，实施方式不是对实用新型的限定而是示例，实施方式所记载的所有的特征及其组合未必一定是实用新型本质的内容。

图1是表示具备实施方式相关的车辆用灯具18的车辆灯具系统100的结构的模式图。车辆用灯具系统100具备：相机10、车速传感器12、车辆控制部16、车辆用灯具18。

相机10拍摄车辆前方的图像。车速传感器12通过检测车轮的旋转速度检测车速。

车辆控制部16统一控制车辆。本实施方式的车辆控制部16构成为能够执行ADB(Adaptive Driving Beam，自适应远光系统)控制。ADB控制例如在从未图示的照明开关做出执行ADB控制的指示的情况下被执行。车辆控制部16基于相机10和/或车速传感器12检测的信息(行驶信息)，生成指示在车辆前方应形成的配光图案的配光指令。例如，车辆控制部16基于行驶信息，检测先行车辆或对面车辆、步行者等，生成将检测到它们的区域设定为非照射区域的配光指令。将不被光照射的区域或被不造成眩光的低发光强度的光所照射的区域称作非照射区域。另外，若车辆控制部16检测不到先行车辆或对面车辆、步行者等，则生成将检测不到它们的区域设定(变更)为照射区域的配光指令。

车辆用灯具18具备：灯具控制部20、点亮电路22、灯具单元24。灯具单元24构成为能够照射含有远光区域至少一部分的区域。灯具单元24包括光源28、扫描光学系30、投影光学系32。光源28包括至少一个发光单元34。发光单元34包括LED(发光二极管)或LD(半导体激光)等半导体光源。

扫描光学系30包括电机36及作为反射体的反射件38。电机36例如为无刷DC电机。反射件38安装在电机36的转子上，进行旋转运动。反射件38通过重复旋转运动，在横向上扫描光源28的射出光束BM₁。将扫描光学系30的射出光束称为扫描光束BM_SCAN。为了防止闪变，扫描光学系30的扫描周期被设定在2～10msec的范围内。

投影光学系32将被扫描光学系30扫描了的扫描光束BM_SCAN投影在灯具前方的假想竖直屏1而形成配光图案PTN。将在某一时刻扫描光束BM_SCAN照射的区域称为照射区域2。通过照射区域2横向移动于假想竖直屏1上，形成配光图案PTN。

投影光学系32可由反射光学系、透过光学系、或它们的组合构成。需要说明的是，通过适当地设计光源28的射出光束BM₁的扩散角、射出角等，也能够省略投影光学系32。

点亮电路22构成为能够切换光源28的点亮与熄灭。

灯具控制部20基于来自车辆控制部16的配光指令控制点亮电路22，使灯具单元24的光源28点亮熄灭。例如，灯具控制部20与扫描光学系30的扫描运动同步而能够使照射区域2的发光强度根据时间而变化。例如，若使光源28的亮度在一个扫描期间中的某一时间区间为规定值以下(例如为零)，则能够使与该时间区间对应的区域为非照射区域(熄灭区域)。反之，通过提高在一个扫描期间中的某一时间区间光源28的亮度，能够聚光地照射与该时间区间对应的区域。光源28的亮度可以根据向发光单元34供给的驱动电流量来控制，也可以根据点亮的发光单元的个数来控制，还可以通过它们的组合来控制。

另外，灯具控制部20控制电机36的转速进而控制反射件38的转速。灯具控制部20为了抑制灯具单元24照射的光束的闪变，在电机36的转速稳定化在规定值的状态下，使光源28点亮。具体来说，灯具控制部20如果在接收到由灯具单元24照射光束这样的照射指示时，电机36的转速稳定化在规定值、即如果转速达到规定值，则立即使光源28点亮，如果接收到照射指示时电机36的转速未稳定化在规定值，即如果转速未达到规定值(例如如果转速为零)，则指示电机36驱动而使电机36的转速上升，等到电机36的转速稳定化在规定值之后使光源28点亮。

接着，对车辆用灯具18的更具体的构成例进行说明。图2是灯具单元24的立体图。

如上所述，光源28包括多个发光单元34。多个发光单元34经由连接器114连接于点亮电路22(在图2中未图示)。一个发光单元34构成亮度及点亮熄灭控制的最小单元。一个发光单元34可以是一个LED芯片(LD芯片)，也可以包括被串联和/或并联连接的多个LED芯片(LD芯片)。

在本实施方式中，反射件38具有2枚叶片38a，电机36旋转一次，扫描光束BM_SCAN被扫描2次。因此，扫描频率是电机36的转速的两倍。需要说明的是，叶片38a的枚数不作特别限定。

在某一时刻t₀光源28的射出光束BM₁在与反射件38的位置(转子的旋转角)相应的角度下被反射，此时的反射光即扫描光束BM_SCAN在车辆前方的假想竖直屏1上形成一个照射区域2。在图2中为了使说明简单化，用矩形表示照射区域2，但照射区域2不限定于矩形。

若在其他时刻t₁反射件38的位置发生变化，则反射角发生变化，此时的反射光即扫描光束BM_SCAN’形成照射区域2’。若在另外其他时刻t₂反射件38的位置发生变化，则反射角发生变化，此时的反射光即扫描光束BM_SCAN”形成照射区域2”。

通过使扫描光学系30高速旋转，照射区域2在假想竖直屏1上扫描，由此在车辆前方形成配光图案PTN。

以上是车辆用灯具18的构成。接着对车辆用灯具18的工作进行说明。图3的(a)～(c)是说明配光图案PTN的图。

图3的(a)表示光源28的多个发光单元34的布局。在本实施方式中，光源28具备配置为U形的九个发光单元34_1～34_9。

图3的(b)是表示当反射件38处于规定的位置时、各发光单元34的射出光在假想竖直屏1上形成的照射斑点的图。

将发光单元34形成的照射斑点称为聚光斑点Sc。Sc_i表示第i(1≤i≤9)个发光单元34_i形成的聚光斑点。图3的(b)的多个聚光斑点Sc₁～Sc₉的集合相当于图2的照射区域2。

图3的(c)表示当使反射件38旋转时、各聚光斑点Sc经过的区域(称为扫描区域)SR。SR_i表示第i个的聚光斑点Sc_i通过的区域。扫描区域SR₁～SR₉的集合相当于配图案PTN。

图4的(a)、(b)是说明形成非照射区域(熄灭区域)的图。图4的(a)是为了易于观察、将多个扫描区域SR₁～SR₉错开地排列的图。图4的(b)是表示多个发光单元34的点亮熄灭状态的时间图。扫描区域中，画阴影的范围表示照射区域200，未画阴影的范围表示非照射区域202。Ts表示扫描周期。

SR₁～SR₉表示某一时刻的聚光斑点的位置。聚光斑点Sc是在图中从左向右扫描而得的。在某一时刻t₀，使聚光斑点Sc_i的左端LE位于扫描区域SR_i的左端。

灯具控制部20在聚光斑点Sc_i经过非照射区域202的期间，使与该聚光斑点Sc_i对应的发光单元34的亮度为规定值以下(例如为零)。具体来说，灯具控制部20在聚光斑点Sc_i的右端RE到达非照射区域202的时刻t_A使发光单元34的亮度为规定值以下，在聚光斑点Sc_i的左端LE到达非照射区域202的右端的时刻t_B使发光单元34的亮度高于规定值。通过该控制，能够形成非照射区域202。

接着，对从非照射区域202向照射区域200的切换进行说明。

图5的(a)～(c)是用于对从非照射区域202向照射区域200切换进行说明的图。在图5的(a)～(c)中表示将一个非照射区域202、在该例中为将非照射区域202a、202b的两个非照射区域中的一方的非照射区域即非照射区域202a切换为照射区域200的情况。图5的(a)表示当开始从非照射区域202a向照射区域200的切换时的配光图案PTN，图5的(b)表示从非照射区域202a向照射区域200的切换中途的配光图案PTN，图5的(c)表示从非照射区域202a向照射区域200的切换完成状态的配光图案PTN。

灯具控制部20在非照射区域202切换为照射区域200的情况下，将非照射区域202的车宽方向的两端(右端及左端)中、从与配光图案PTN的中央部C(本车辆的正前方)接近一侧的端部朝向远离一侧的端部逐渐切换成照射区域200。具体来说，灯具控制部20每经过一次扫描逐渐缩小非照射区域202，即每经过一次扫描逐渐延迟使与聚光斑点Sc对应的发光单元34的亮度为规定值以下的时刻t_A而逐渐缩短变为规定值以下的期间。

无论非照射区域202的大小即车宽方向的宽度，灯具控制部20在恒定的切换时间下将非照射区域202全部切换为照射区域200。该切换时间设定为例如100～1000msec的范围。

另外，灯具控制部20以非照射区域202切换为照射区域200的速度(以下，称为切换速度)在其切换途中不发生变化的方式，换言之，以每经过一次扫描变小的非照射区域202的大小在切换途中不发生变化的方式将非照射区域202切换为照射区域200。该情况下，若将非照射区域202的角度范围设为θ_B、扫描周期设为Ts、切换时间设为Tc，则非照射区域202在(Tc/Ts)次的扫描中切换为照射区域200，一次扫描平均使非照射区域变小θ_B×(Ts/Tc)(即切换为照射区域200)。

另外，图6的(a)～(c)也是用于对从非照射区域202向照射区域200的切换进行说明的图。在图6的(a)～(c)中表示将多个非照射区域202、在该例中为非照射区域202a、202b、202c的三个非照射区域实际上同时切换为照射区域200的情况。图6的(a)～(c)分别与图5的(a)～(c)对应。

灯具控制部20即使在将多个非照射区域202切换为照射区域200的情况下，也使其与将一个非照射区域202切换为照射区域200的情况相同而将各非照射区域202切换为照射区域200。具体来说，灯具控制部20能够将各非照射区域202从车宽方向的两端中、与配光图案PTN的中央部C接近一侧的端部朝向远离一侧的端部逐渐切换为照射区域200。在图6的(a)的例子中，非照射区域202a、202b都是右端接近中央部C，因此从右端朝向左端逐渐地切换为照射区域200。另外，无论非照射区域202的大小即车宽方向的宽度，灯具控制部20在恒定的切换时间下将各非照射区域202全部切换为照射区域200。因此，例如即使各非照射区域202的大小不同，也能够在相同的切换时间下切换为照射区域200。

根据以上说明的本实施方式的车辆用灯具18，在非照射区域202被切换为照射区域200的情况下，非照射区域202从其非照射区域202的车宽方向的两端中与配光图案PTN的中央部C接近一侧的端部朝向远离一侧的端部逐渐被切换为照射区域200。由此，因先行车辆左转或右转而从本车辆的前方消失，或因对面车辆与本车辆错开而从本车辆的前方消失，在使非照射区域202切换为照射区域200的情况下，由于非照射区域202朝向先行车辆或对面车辆消失的方向切换为照射区域200，例如与非照射区域202朝向与此相反的方向切换成照射区域200的情况、或从非照射区域202的车宽方向的两端部向非照射区域202的中央切换成照射区域200的情况相比，能够抑制对驾驶者造成的不协调感，能够提高驾驶者的安全性、舒适性。

另外，根据本实施方式的车辆用灯具18，无论非照射区域202的大小，在恒定的切换时间下非照射区域202全部被切换为照射区域200。此处，若根据非照射区域202的大小改变切换时间，车辆控制部16不能判断从非照射区域202向照射区域200的切换是否完成，不能做出接下来的指示。对此，根据本实施方式的车辆用灯具18，由于在恒定的切换期间下切换，因此不会产生这样的问题。

另外，根据本实施方式的车辆用灯具18，非照射区域202切换为照射区域200的切换时间设定为100～1000msec的范围。若切换时间在该范围内，能够抑制车辆前方明亮度的急剧变化，能够提高驾驶者的安全性、舒适性。

以上，对实施方式相关的车辆用灯具的结构与工作进行了说明。被本领域技术人员理解的是：该实施方式是示例，可以由它们的各构成要件的组合形成各种各样的变形例，另外这样的变形例也属于本实用新型的范围。

(第一变形例)

在本实施方式中，对灯具控制部20在将非照射区域202切换为照射区域200的情况下、将非照射区域202从其车宽方向的两端中与配光图案PTN的中央部C接近一侧的端部朝向远离一侧的端部逐渐切换成照射区域200的情况进行了说明，但不限定于此。可以是，灯具控制部20在将非照射区域202切换为照射区域200的情况下、将非照射区域202从其车宽方向的两端中与配光图案PTN的中央部C较远一侧的端部朝向较近一侧的端部逐渐切换成照射区域200。即，灯具控制部20在将非照射区域202切换为照射区域200的情况下、从非照射区域202的车宽方向的一端朝向另一端、即从左向右或从右向左将非照射区域202逐渐切换成照射区域200即可。该情况下，在各种各样的状况下，能够提高驾驶者的安全性、舒适性。

(第二变形例)

在实施方式中，虽然对切换速度在从非照射区域202向照射区域200切换的途中不变化的情况进行了说明，但不限定于此，其切换速度在从非照射区域202向照射区域200切换的途中也可以变化。

例如，在如图6的(a)的非照射区域202b所示，非照射区域202含有配光图案PTN的中央部C的情况下，到中央部C切换为照射区域200的速度即第一速度与到中央部C以后切换为照射区域200的速度即第二速度可以不同。作为一个例子，可以是，第一速度比第二速度大。即，可以是，到中央部C以比较大的速度将非照射区域202切换为照射区域200，到中央部C以后以比较小的速度将非照射区域202切换为照射区域200。另一方面，在如图6的(a)的非照射区域202a、202c所示，在非照射区域202不包含配光图案PTN的中央部C的情况下，也可以使其切换速度从非照射区域202向照射区域200切换的途中不发生变化。根据本变形例，由于能够较早地照射在驾驶中最想要观察的区域即配光图案PTN的中央部C即道路正中央，因此能够提高驾驶者的安全性、舒适性。

Claims (7)

1.一种车辆用灯具，其特征在于，具备：

光源；

光学系，其通过重复周期运动而扫描所述光源的射出光束；

控制部，其控制所述光源的点亮熄灭而形成规定的配光图案；

在所述配光图案中、与一个扫描期间中的一部分的时间区间对应的区域形成有非照射区域，在该时间区间内，所述光源的发光强度为规定值以下，

在非照射区域切换为照射区域的情况下，非照射区域从非照射区域的车宽方向的一端朝向另一端逐渐切换成照射区域。

2.如权利要求1所述的车辆用灯具，其特征在于，

在非照射区域切换为照射区域的情况下，非照射区域从非照射区域的车宽方向的两端中、与所述配光图案的中央部接近一侧的端部朝向远的端部逐渐切换成照射区域。

3.如权利要求1或2所述的车辆用灯具，其特征在于，

无论非照射区域的大小，在一定时间内非照射区域全部切换成照射区域。

4.如权利要求3所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述一定时间为100～1000mesec。

5.如权利要求1或2所述的车辆用灯具，其特征在于，

在所述非照射区域包含所述配光图案的中央部的情况下，

在到中央部以前和到中央部以后，非照射区域以不同的速度切换成照射区域。

6.如权利要求5所述的车辆用灯具，其特征在于，

到所述中央部以前切换为照射区域的速度即第一速度比到中央部以后切换为照射区域的速度即第二速度大。

7.如权利要求1或2所述的车辆用灯具，其特征在于，

所述光学系的周期运动的周期在2～10msec范围内，

每经过所述光学系的周期运动的周期，非照射区域缩小。