光学单元和车辆监视装置的制造方法_4

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部的照射图案是照射区域较窄、最大光度较大的图案。另一方面,如图23的(e)、图21的(f)所示,由LED单元154a,154b形成的具有遮光部的照射图案是最大光度较小、但照射区域较广的图案。然后,通过使各LED的照射图案重合,形成图23的(a)所示的具有遮光部的远光用配光图案。
[0157](第6实施方式)
[0158]在上述ω各实施方式的光学单元中,若光同时入射到相邻的两个叶片,则会同时在不同的方向上出现两个照射光束,故配光图案的两端部会同时变亮。在这样的情况下,难以独立地控制配光图案的两端部的照射状态。因此,通过在光将要同时入射到相邻的两个叶片的定时使光源灭灯,来使得不同时照射配光图案的两端部。另一方面,若在前述的定时使光源暂时灭灯,则配光图案的两端部的明亮度会某程度地下降。
[0159]因此,本实施方式的旋转反射器通过在相邻的叶片间设置划分部件,来抑制配光图案的明亮度的下降。图24是第6实施方式的旋转反射器的立体图。图24所示的旋转反射器164沿筒状的旋转部164b的圆周方向排列有与上述的旋转反射器26同样形状的3个叶片164a。各叶片164a作为反射面来发挥功能。此外,旋转反射器164还具有被设在相邻的叶片164a之间、沿旋转轴方向延伸的3个矩形的划分部件164c。划分部件164c被构成使得在来自光源的光入射到相邻的一个叶片的反射面的状态下,抑制来自光源的光入射到相邻的其它叶片的反射面的情况。由此,能对照射一个叶片的端部的光源的光中的、朝向相邻的叶片的端部的光某程度地遮光。即,由于光同时入射到相邻的叶片两者的时间变短,故与之相应地使光源灭灯的时间也可以较短,能将照射效率的下降抑制到最低限。
[0160]接下来,讨论旋转反射器所具有的叶片枚数的适当数量。具有上述各实施方式的光学单元的车辆用前照灯通过旋转反射器的叶片一边旋转一边反射光源的光并扫描前方,来照射前方的照射物(例如车辆和行人)。因此,照射物有被照射光而变得明亮的时候、和不被照射光而变暗的时候,因条件不同,有时照射物看起来会闪烁。使这样在静止状态下闪烁的照射物变得不被察觉到闪烁的闪烁频率一般需要在80Hz以上。
[0161]此外,为减低前方的照射物因视线移动而看起来呈粒状的现象(所谓的频闪效应(Strobo effect)),闪烁频率需要在300Hz以上。这样,若考虑闪烁和频闪效应,则照射图案整体需要300Hz以上的扫描频率。但如果仅是照射图案的极窄的区域,则行驶中在该区域难以发生频闪效应,故在该较窄的区域中,扫描频率只要在80Hz以上即可。
[0162]基于这样的考虑,只要决定叶片的枚数和旋转反射器的转速即可。当然,在多个叶片各自的形状并不完全相同的情况下,由各个叶片扫描的照射图案形状也并不完全一致。图25的(a)是表示各叶片的形状完全相同时的理想的照射图案的图;图25的(b)是表示各叶片的形状存在误差时的照射图案的图。图25所示的照射图案是在使2枚叶片的旋转反射器以100转/秒的速度旋转时所形成的图案。
[0163]如图25的(a)所示,在各叶片的形状完全相同的情况下,任一叶片所扫描的照射图案都完全重合。因此,在以这样的照射图案照射照射物时,就会按200Hz闪烁。另一方面,在如图25的(b)所示那样各叶片的形状存在误差的情况下,照射图案的中央部分重合,但照射图案的外周部附近因扫描的叶片而错开。因此,存在于照射图案的中央部分的照射物以200Hz闪烁,但存在于照射图案的外周部附近的照射物按与旋转反射器的转速相同的10Hz闪烁。这样,当叶片形状存在误差时,认为闪烁频率因照射图案的照射区域不同而不同。
[0164]如前所述,只要决定旋转反射器的转速和叶片的枚数,使得在频闪效应的影响较大的照射图案中央部,照射物的闪烁频率在300Hz以上即可。另一方面,照射图案的外周部附近是较窄区域,故不容易发生频闪效应。因此,为使得在静止状态下闪烁的照射物的闪烁不被察觉,只要决定旋转反射器的转速和叶片的枚数,使得照射物的闪烁频率在80Hz以上即可。
[0165]例如,旋转反射器的叶片的枚数为2枚时,只要旋转反射器的转速在150转/秒以上,则照射图案的中央部的扫描频率在300Hz以上、照射图案的外周部附近的扫描频率在150Hz以上。同样,当旋转反射器的叶片的枚数为3枚时,只要旋转反射器的转速在100转/秒以上,则照射图案的中央部的扫描频率在300Hz以上、照射图案的外周部附近的扫描频率在10Hz以上。此外,当旋转反射器的叶片的枚数为4枚时,只要旋转反射器的转速在80转/秒以上,则照射图案的中央部的扫描频率就在320Hz以上、照射图案的外周部附近的扫描频率在80Hz以上。若旋转反射器的叶片的枚数为5枚,则只要旋转反射器的转速在80转/秒以上,照射图案的中央部的扫描频率就在400Hz以上、照射图案的外周部附近的扫描频率在80Hz以上。若旋转反射器的叶片的枚数为6枚,则只要旋转反射器的转速在80转/秒以上,照射图案的中央部的扫描频率就在480Hz以上、照射图案的外周部附近的扫描频率在80Hz以上。
[0166]通过像这样适当选择旋转反射器的叶片的枚数和转速,能减低处于照射图案内的照射物的闪烁及频闪效应的发生。当然,从驱动旋转反射器的驱动源(例如电机)的耐久性观点来说,优选转速较低者。另一方面,如前所述光源在要照射相邻的叶片的边界部的定时灭灯,故叶片的枚数较多时,灭灯时间会増加。因此,从高效地利用光源的光这样的观点来说,优选叶片的枚数较少者。因此,本实施方式的旋转反射器的转速在80转/秒以上、不足150转/秒较好。另外,优选叶片的枚数为2枚、或3枚、或者4枚。
[0167]以下说明叶片枚数为4枚的旋转反射器。通过像这样增多叶片的枚数,光学单元的送风能力会増大。图26是第6实施方式的变形例的旋转反射器的立体图。图27是图26所示的旋转反射器的侧视图。
[0168]图26、图27所示的旋转反射器166中,在筒状的旋转部166b的圆周方向上排列有4个叶片166a。叶片166a是中心角为90度的扇形,同上述的旋转反射器一样被扭曲了。各叶片166a作为反射面来发挥功能。此外,旋转反射器166还具有设置在相邻的叶片166a之间、沿旋转轴方向延伸的4个划分板166c。划分板166c被构成使得在来自光源的光入射到相邻的一个叶片的反射面的状态下,抑制来自光源的光入射到相邻的其它叶片的反射面。由此,能某程度地遮挡照射一个叶片的端部的光源的光中、朝向相邻的叶片的端部的光。即,光同时入射到相邻的两个叶片的时间变短,故与之相应地能缩短将光源灭灯的时间,能将照射效率的下降抑制到最小限。此外,划分板166c在上部具有相对于旋转轴倾斜的 2 个斜边 166cl,166c2。
[0169]图28是示意性地表示包含第6实施方式的光学单元的结构的俯视图。对与前述的各实施方式的光学单元同样的构成和部件标注了相同的标号,并适当省略说明。
[0170]本实施方式的光学单元170具有前述的旋转反射器166和前述的多个光源152,154。旋转反射器166在相邻的叶片166a之间设有划分板166c。在光学单元170中,使旋转反射器166的旋转轴R相对于光学单元170的光轴Ax倾斜地配置旋转反射器166。
[0171]划分板166c的斜边166cl的形状被设定成在与光源152相对的位置通过各LED单元152a,152b,152c的开口部附近。此外,斜边166cl是在从各LED单元152a,152b,152c的前方通过时,与各LED单元152a,152b,152c的排列方向大致平行的形状。因此,斜边166cl从各LED单元152a,152b,152c前方通过时的、斜边166cl与各LED单元的距离(间隙Gl)是一样的。其结果,能统一各个LED单元的灭灯定时。此外,间隙Gl优选在I?2mm程度。由此,在来自光源的光入射到相邻的一个叶片的反射面的状态下,直到光源从划分板的正上方通过,都能防止来自光源的光入射到相邻的其它叶片的反射面。
[0172]另一方面,划分板166c的斜边166c2的形状被设定成在与光源154相对的位置通过各LED单元154a,154b的开口部附近。另外,斜边166c2是在从各LED单元154a,154b前方时、与各LED单元154a,154b的排列方向大致平行的形状。因此,斜边166c2通过各LED单元154a,154b前方时的、斜边166c2与各LED单元的距离(间隙G2)成为一样。其结果,能统一各个LED单元的灭灯定时。此外,间隙G2优选I?2mm程度。由此,在来自光源的光入射到相邻的一个叶片的反射面的状态下,直到光源从划分板正上方通过前,都能防止来自光源的光入射到相邻的其它叶片的反射面。
[0173]这样,在来自光源的光入射到相邻的一个叶片的反射面的状态下,划分板166c能抑制来自光源的光入射到相邻的其它叶片的反射面,故能缩短光源的灭灯时间。其结果,能将光学单元的照射效率的下降抑制到最小限。
[0174](第7实施方式)
[0175]第7实施方式的车辆监视装置具有通过旋转反射器或共振反射镜等使照射光束左右方向(或者上下方向)扫描,利用人眼的残像效果而在车辆前方形成配光图案的光学单元,和拍摄车辆前方的摄像头。由于一般的摄像头的拍摄时间在毫秒或亚毫秒级,故用摄像头拍摄到的图像中记录有配光图案的一部分区域被照射光束照射的状态。
[0176]视线引导标(轮廓标)、指示牌等反射光的反射物在被照射光束照射的情况下,会被拍摄为明亮闪耀的光斑,但当其存在于与照射光束位置不同的位置时,不被拍摄为明亮的光斑。因此,设定扫描速度和摄像头的拍摄定时,使得在每个拍摄定时照射光束的照射位置都不同,通过解析连续的或者多个拍摄图像,能将光度较高且不会变动的光斑识别为路灯或前行车的灯具等的自发光体,将光度有较大变动的光斑识别为反射物。除此之外再综合光度、距离、颜色、角度、移动方向、与路面线形的位置关系等信息,能够进行车辆灯具等移动体和路灯等固定物的识别。
[0177]图30是第7实施方式的车辆监视装置的功能块图。图30所示的车辆用前照灯10包括:具有旋转反射器26和LED28的灯单元20 ;旋转驱动旋转反射器26的电机1034 ;以及进行LED28和电机1034的控制的控制单元1036。
[0178]控制单元1036配设有CPU1038、R0M1040及RAM1042,并且设有控制对旋转反射器26进行旋转驱动的电机1034的电机控制部1044、和控制LED28的光源控制部1046。R0M1040中存储有多个配光控制程序,CPU1038选择性地执行这些程序,向电机控制部1044和光源控制部1046输出动作指令,控制车辆前方的配光图案。此外,控制单元1036与汽车的图像处理装置1048相连接。图像处理装置1048对车载摄像头1050的拍摄数据进行解析,将车辆前方的路面信息提供给控制单元1036。
[0179]本实施方式的车辆监视装置具有对车辆前方扫描照射光束而形成配光图案的灯单元20、拍摄车辆前方的车载摄像头1050、以及判定车辆前方是否存在反射体的判定装置。另外,本实施方式的判定装置由CPU1038和图像处理装置1048构成,基于配光图案中所包含的一部分区域被照射光束照射时由车载摄像头1050所拍摄的图像、和一部分区域未被照射光束照射时车载摄像头1050所拍摄到的图像,判定一部分区域内是否存在反射照射光束的反射体。
[0180]图31是示意性地表示配光图案中所包含的一部分区域(车辆前方中央)被照射光束照射的状态的图。图32是示意性地表示配光图案中所包含的一部分区域(车辆前方中央)未被照射光束照射的状态的图。图31是在车辆行驶于单向I车道(双向2车道)的直线铺设道路的情况下,在透视地看本车前方的图中重叠表示由从车辆用前照灯10照射的光形成在配置于车辆前方25m位置的假想铅直屏幕上的近光用配光图案PL和远光用配光图案PH的图。此外,图31中图示有中心线CL、本车道侧线MRL、对向车道侧线ORL。本车道侧线MRL从作为透视图的消失点的H — V点(水平线H — H线与铅直线V — V线的交点)向左下方向延伸,中心线CL和对向车道侧线ORL从H — V点起向右下方向延伸。图31和图32中表示了设于左右路肩的多个轮廓标600a?600f。
[0181]近光用配光图案PL由来自近光用的灯单元18的照射光形成。图31所示的近光用配光图案PL是考虑在交通法规为靠左通行的地域,在市区行驶等的行驶中不给对向车和行人造成眩光而设计的配光图案,在其上端边缘有左右存在阶差的明暗截止线CL1、CL2、CL3。明暗截止线CLl被形成在比车辆用前照灯10的V — V线靠右侧,作为对向车道侧明暗截止线,沿水平方向延伸。明暗截止线CL2被形成在比V — V线靠左侧,作为本车道侧明暗截止线,在比明暗截止线CLl高的位置沿水平方向延伸。明暗截止线CL3被形成为连接明暗截止线CL2中的V — V线侧的端部和明暗截止线CLl的V — V线侧的端部的倾斜明暗截止线。明暗截止线CL3从明暗截止线CLl与V — V线的交点起向左斜上方45°倾斜角地延伸。
[0182]远光用配光图案PH由来自远光用的灯单元20的照射光形成。该远光用配光图案PH是针对近光用配光图案PL附加地形成的。
[0183]如图31所示,远光用配光图案PH的配光区域是在水平方向上具有长边的大致矩形形状。此外,远光用配光图案PH如前述那样是通过扫描照射光束而形成的。因此,若在照射光束扫描过车辆前方中央部的定时拍摄车辆前方,则得到如下图像,即,与光源的投影图像对应的区域Ia被照射光束照射而变得明亮,其两侧的区域Ib、Ic变得较暗。解析该图像,在作为配光图案所包含的一部分区域的车辆前方中央部,来自轮廓标600c和600d的反射光、以及前行车1052的尾灯TL被检测为光斑。
[0184]然后,在不同于图31所示的拍摄定时的定时拍摄车辆前方时(参照图32),得到与移动到比车辆前方中央部靠右方的光源的投影图像对应的区域la’因被照射光束照射而变得明亮,其两侧的区域Ib’、Ic’变得较暗的图像。解析该图像,在区域Ib’所包含的车辆前方中央部,前行车1052的尾灯TL被检测为光斑,但轮廓标600c和600d因未被照射光束照射而不被检测为明亮的光斑。
[0185]这样,根据轮廓标是否被照射光束照射,就决定
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