车辆用前照灯装置的制造方法_3

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6。
[0132] 前方监视E⑶104连接有车载照相机108、雷达110、车速传感器112等各种传感 器。前方监视ECU104对从传感器取得的摄像数据进行图像处理,检测出前方车辆(对向车 和前行车)和其它路上光亮物体、以及区域线(车道标志线),算出它们的属性和位置等配 光控制所需要的数据。所算出的数据被介由车内LAN等发送到配光控制ECU102及各种车 载设备。
[0133] 配光控制E⑶102连接有车速传感器112、舵角传感器114、GPs导航116、头灯开关 118等。配光控制E⑶102基于从前方监视E⑶104送来的路上光亮物体的属性(对向车、前 行车、反射器、道路照明)、其位置(前方、侧方)及车速,决定与该行驶场合对应的配光图 案。然后,配光控制ECU102决定实现该配光图案所需的配光可变头灯的控制量。在此,控 制量例如是上下左右光束移动量、屏蔽部分(遮光区域)的位置和范围等。
[0134] 另外,配光控制ECU102决定驱动装置106、矩阵LED的各LED芯片的控制内容(亮 灭、通电等)。关于驱动装置106,可以采用使配光可变灯单元向上下、左右方向等驱动的机 械式的驱动装置。驱动器120将来自配光控制E⑶102的控制量的信息变换成对应于驱动 装置106及配光控制元件的动作的命令,并控制它们。
[0135] (控制流程图)
[0136] 图13是表示第1实施方式的前灯系统中的控制的一例的流程图。
[0137] 图13所示的处理在通过头灯开关等而被选择了时、或基于各种传感器的信息而 识别到预定的状况(夜间行驶或隧道内行驶)时,被按预定的间隔反复执行。
[0138] 首先,配光控制E⑶102和前方监视E⑶104从照相机及各种传感器、开关等取得所 需的数据(SlO)。数据例如是车辆前方的图像、车速、车间距离、道路形状、方向盘的舵角、由 头灯开关选择的配光图案等的数据。
[0139] 前方监视E⑶104基于取得的数据进行数据处理I (S12)。通过数据处理1,算出车 辆前方的光亮物体的属性(信号灯、照明灯、轮廓标等)、车辆的属性(对向车、前行车)、车 间距离、光亮物体的亮度、道路形状(车线宽、直路、弯路)等的数据。
[0140] 然后,配光控制E⑶102基于数据处理1所算出的数据进行数据处理2 (S14),选 择适当的配光图案。所选择的控制配光图案例如是近光用配光图案、远光用配光图案、 ADB (Adaptive Driving Beam:自适应远光)等。此外,根据所选择的配光图案,决定LED芯 片的亮灭或通电的控制量。
[0141] 当ADB被选择时(S16的Yes),由配光控制ECU102进行数据处理3 (S18)。在数据 处理3中,例如决定ADB控制的照明区域、遮光区域、照明光量、照射方向。此外,除这些信 息外,还能基于数据处理1所算出的数据进行AFS (Adaptive Front-Lighting System :自 适应前照灯系统)。所谓AFS控制,是根据弯路或行驶地域(市区、市郊、高速道路)、天气 气候来控制配光的情况。此外,当ADB没有被选择时(sl6的No),步骤S18被跳过。
[0142] 然后,配光控制ECU102在数据处理4中将数据变换成驱动用(S20),来驱动配光控 制元件或促动器(ACT) (S22),由此进行ADB控制和旋转控制。
[0143] (各种配光图案)
[0144] 图14的(a)是表示形成基本光束(BL)时的矩阵LED的点亮状态的图;图14的 (b)是表示由图14的(a)所示的点亮状态的矩阵LED形成的配光图案的图;图14的(c) 是表示形成城镇模式光束(TL)时的矩阵LED的点亮状态的图;图14的(d)是表示由图14 的(c)所示的点亮状态的矩阵LED形成的配光图案的图;图14的(e)是表示形成高速路模 式光束(ML)时的矩阵LED的点亮状态的图;图14的(f)是表示由图14的(e)所示的点亮 状态的矩阵LED形成的配光图案的图;图14的(g)是表示形成雨天模式光束(WL)时的矩 阵LED的点亮状态的图;图14的(h)是表示由图14的(g)所示的点亮状态的矩阵LED形 成的配光图案的图;图14的(i)是表示使高速路模式光束(ML)旋转时的矩阵LED的点亮 状态的图;图14的(j)是表示由图14的⑴所示的点亮状态的矩阵LED形成的配光图案 的图。
[0145] 图14的(b)所示的配光图案是现状的近光束那样的配光图案,在市郊道路上与对 向车错车时被使用。另外,图14的(d)所示的配光图案在存在道路照明的市区道路上被使 用。该配光图案由于道路照明的存在而比现状的近光束降低了照明性能。另外,同时还是 眩光光量也较低的光束。
[0146] 图14的(f)所示的配光图案在有防眩栅的高速道路上行驶时被使用。使现状的近 光束的明暗截止线向上方移动,并提高了中心光度。图14的(h)所示的配光图案在雨天时 被使用。该配光图案为抑制给对向车造成的眩光而降低了车方路面区域R4的光量。即,在 图14的(f)所示的高速路模式光束的配光图案中,降低了与车前路面对应的部分的光量。
[0147] 图14的(j)所示的配光图案在车辆前方为弯路时能作为AFS控制而提高其行进 方向的视认性。
[0148] 在上述的各种配光图案的说明中,仅表示了矩阵LED的点亮部位,但实际应用时 也可以调整适当部位的点亮电流。
[0149] [第2实施方式]
[0150] (车辆用前照灯装置)
[0151] 图15是从侧方看第2实施方式的车辆用前照灯装置时的概略结构图。车辆用前 照灯装置1010具有:光源1014,相互隔着间隔地配置有多个作为半导体发光元件的LED芯 片1012 ;投影透镜1016,将从光源1014射出的光作为光源像而投影向车辆前方。光源1014 具有LED电路基板1018和散热器1020。在此,F表示焦点,H表示投影透镜的主点,f表示 焦点距离,fb表示后焦点。多个LED芯片1012被配置成其发光面朝向车辆前方。由此,无 需反光罩等反射部件。
[0152] 图16是表示将图15所示的多个LED芯片矩阵配置的光源的一例的示意图。图17 是表示将图15所示的多个LED芯片矩阵配置的光源的另一例的示意图。使由这样矩阵配 置的多个LED芯片(以下称作"矩阵LED"。)构成的光源朝向车辆前方,并在其前方配置 有投影透镜,通过这样的光学系统,包含焦点F的平面上的LED芯片的亮度分布被投射向前 方。
[0153] 在图16所示的矩阵LED中,以发光面为矩形的LED芯片1012的各边平行于水平 方向(H-H线)的方式配置各LED芯片1012。
[0154] 此外,在图17所示的矩阵LED中,以发光面为矩形的LED芯片1012的各边相对于 水平方向(车宽方向)倾斜(相对于水平呈45度)的方式配置各LED芯片1012。在这样 的矩阵LED的情况下,使虚线所围的区域R1001的LED芯片点亮,并使这以外的LED芯片熄 灭时,通过所点亮的LED芯片1012a~1012c,形成清晰的45度的倾斜明暗截止线。此外, 由于点亮的LED芯片的区域Rl的上边缘为锯齿形状,故能使水平方向的明暗截止线模糊 化。
[0155] 但在使用了矩阵LED的前灯中,为形成预定的配光图案而考虑针对每个LED芯片 监视所通电流,并进行控制使其成为预定电流。此时,驱动电路(驱动)的通道数必须与 LED芯片为相同数量。因此,在成本方面尚有改善的余地。
[0156] 另外,在配光图案中,还存在如下现象:若车前路面或路肩过于明亮,则对于驾驶 者来说反而难以行驶。因此,虽然需要使车辆前方的、H-H线与V-V交叉的区域(HV区域) 附近明亮,但最好使周边比其降低光量。然而,以往的矩阵LED配置了全都是高性能且高价 的相同规格的LED芯片,招致成本的上升。
[0157] 因此,本发明人为降低使用了矩阵LED的光源的成本而进行了深入研究,想到了 以下构成。
[0158] (1)通过区域分割和使用性能级别不同的LED芯片来降低成本
[0159] 将矩阵LED分割成多个区域,在其各区域配置预定性能级别的芯片。在配光的与 高光度对应的区域配置高亮度(高电流规格:高价)的LED芯片,在与低光度对应的区域配 置低亮度(低电流规格:廉价)的LED芯片,整体上谋求成本的减低。
[0160] (2)通过减少通道数来降低成本
[0161] 通过同时控制各区域内的多个LED芯片(以驱动1通道来控制多个LED芯片)来 谋求成本的减低。
[0162] (3)通过与其它功能灯的兼用(配光的合成)来降低成本
[0163] 在HV区域附近的视线上下4度的外侦彳、左右10度的外侧的周边视野部,有适度的 明亮度就足够了。因此,通过使DRL(Daytime running lamp:日间行车灯)、F0G灯、提高了 照明光度的示宽灯等的配光与矩阵LED的配光重叠,能达成所希望的配光。通过这样的构 成,有可能能降低LED芯片的数量、特别是周边视野部的低亮度LED芯片的数量。由此,能 降低矩阵LED及其驱动电路的成本。
[0164] 图18是用于说明第2实施方式的矩阵LED中的各种LED芯片的配置的图。
[0165] 在图18所示的光源1014内的矩阵LED中,与车辆前方的中心视野对应的块Bl被 配置高亮度LED芯片(级别I),在车辆前方的屏幕上照射上下2度X左右5度程度的范 围。此外,与车辆前方的有效视野对应的块B2被配置中亮度LED芯片(级别II),在车辆前 方的屏幕上照射上下4度X左右10度程度的范围。另外,与车辆前方的周边视野对应的 块B3被配置低亮度LED芯片(级别III),在车辆前方的屏幕上照射上下10度X左右30 度程度的范围。
[0166] 即,级别I的高亮度LED芯片被配置于HV区域附近的中心视野块B1,级别II的中 亮度LED芯片被配置于其外侧的有效视野块B2,级别III的低亮度LED芯片被配置于更外 侧的周边视野块B3。
[0167] 接下来,说明第2实施方式的矩阵LED被分割的3个区域。
[0168] 区域Zl是包括中心视野块Bl和其侧方的有效视野块B2的一部分的范围,包含有 级别I的高亮度LED芯片和级别II的中亮度LED芯片。区域Zl内所包含的各LED芯片参 与AFs (Adaptive Front-Lighting System)配光的BL (基本光束)、ML (高速路模式光束)、 AL (雨天模式光束)等的45度Z截止(明暗边界线)及其位置的变更、伴随于远光、BL、ML、 AL等配光变更的光量(光度)调整、ADB (Adaptive Driving Beam)等照射区域的部分屏蔽 及其位置的变更、等多种配光控制。
[0169] 区域Zl所含的LED芯片单纯地被亮灭或被调光。此外,与该部分对应的驱动的通 道数优选能以其配光控制种类+ α的最小通道数来达成。对于达成此的驱动的个别通道的 电路构成的详细情况,会在后面叙述,但被构成为同时对多个相同级别的LED芯片进行调 光。
[0170] 作为区域Zl的上侧区域的区域Z2中所含的LED芯片在远光和ADB工作状态下被 单纯地亮灭。在区域Z2,汇总多个相同级别的LED芯片地以一个通道按预定电流值进行亮 灭。例如若以一个通道使5个LED芯片点亮,则通道数能减少到1/5。
[0171] 作为区域Zl的下侧区域的区域Z3所含的LED芯片照射车前路面。区域Z3在中 央部具有区域Z3'。区域Z3'内所配置的LED芯片是为抑制在雨天时照明被路面镜面反射、 给对向车造成眩光的情况,而根据条件被熄灭的部分,根据AFs的AL配光命令单纯地被熄 灭或减光。在区域Z3,也汇总多个相同级别的LED芯片地以一个通道按预定电流值进行亮 灭。通过采用这样的电路构成,能减少驱动的通道数。
[0172] (控制系统构成)
[0173] 接下来说明前灯的控制系统的构成。图19是表示前灯系统的概略构成的功能块 图。图20是表示驱动电路装置和通道电路(群)的概要的示意图。
[0174] 前灯系统1100具备左右的车辆用前照灯装置1010、配光控制E⑶1102、前方监视 E⑶1104等。车辆用前照灯装置1010如前所述具有由矩阵LED构成的光源1014、投影透镜 1016、以及收容它们的灯体。此外,各车辆用前照灯装置1010连接有使矩阵LED或灯体旋 转的促动器(未图示)。
[0175] 前方监视E⑶1104连接有车载照相机1108、雷达1110、车速传感器1112等各种传 感器。前方监视ECU1104对从传感器取得的摄像数据进行图像处理,检测出前方车辆(对 向车和前行车)和其它路上光亮物体、以及区域线(车道标志线),并算出它们的属性及位 置、道路的形状、路面的湿润状况等配光控制所需的数据。所算出的数据被介由车内LAN等 发送到配光控制E⑶1102及各种车载设备。
[0176] 配光控制E⑶1102连接有车速传感器1112、舵角传感器1114、GPS导航1116、头灯 开关
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