(57)【要約】      （修正有）【課題】ヘッドライトによる眩惑を防止する。【解決手段】自動車のヘッドライト２０によって道路シーンを照明する方法に関し、複数の部分光ビームＦi、Ｆjを発生するステップを備え、各ビームは、１つの光源に関連し、各部分光ビームＦi、Ｆjは、所定方向ｉ、ｊに発生され、これら部分ビームＦi、Ｆjの重ね合わせによって、照明ビームＦが構成され、更に照明ビームＦ内において、所定方向ｉ、ｊに発生される少なくとも１つの部分光ビームＦi、Ｆjの光束を制御するように、少なくとも１つの光源を変調するステップとを備える。【選択図】図３
2007182214.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車のヘッドライト（２０、４０、５０）によって道路シーンを照明する方法であって、
複数の部分光ビーム（Ｆi、Ｆj）を発生するステップを有し、各ビームは１つの光源（２６i、２６j）に関連し、各部分光ビーム（Ｆi、Ｆj）は、所定方向（ｉ、ｊ）に発生され、これら部分ビーム（Ｆi、Ｆj）の重ね合わせによって、照明ビーム（Ｆ）が構成され、
更に照明ビーム（Ｆ）内において、所定方向（ｉ、ｊ）に発生される少なくとも１つの部分光ビーム（Ｆi、Ｆj）の光束を制御するように、少なくとも１つの光源（２６i、２６j）を変調するステップを有する、道路を照明する方法。
【請求項２】
道路シーン内のクリティカルエリア（Ｖ１、Ｖ２、Ｐ）を検出するステップを更に含む、請求項１記載の照明方法。
【請求項３】
前記クリティカルエリアは、自動車の前方にある道路シーン内で検出された人物の頭部を含む、請求項２記載の照明方法。
【請求項４】
前方クリティカルエリアは、自動車の前方の道路シーン内の、自動車の外部にある光源（Ｖ１、Ｖ２、Ｐ）を含む、請求項２記載の照明方法。
【請求項５】
光ビーム（Ｆ）内の所定の方向（ｉ、ｊ）に、前記クリティカルエリア（Ｖ１、Ｖ２、Ｐ）を検出することを特徴とする、請求項２〜４のいずれか１つに記載の照明方法。
【請求項６】
外部光源（Ｖ１、Ｖ２、Ｐ）を検出する方向（ｉ、ｊ）に発生された少なくとも１つの部分光ビーム（Ｆi、Ｆj）の光束を制御するように、前記少なくとも１つの光源（２６i、２６j）を変調する、請求項５記載の照明方法。
【請求項７】
検出システム（２）により、前記検出ステップを実行する、請求項２〜６のいずれか１つに記載の照明方法。
【請求項８】
前記光源（２６i、２６j）を制御するように、前記検出システム（２）によって供給された信号を処理するステップを更に含む、請求項２〜７のいずれか１つに記載の照明方法。
【請求項９】
受光モードで使用される前記光源（２６i、２６j）により、前記検出ステップを実行する、請求項７記載の照明方法。
【請求項１０】
発光モードと受光モードで交互に機能するように、前記電子制御回路（２５）により、各光源（２６i、２６j）を制御する、請求項８または９に記載の照明方法。
【請求項１１】
ディップビームに加えられる照明ビーム（Ｆ）を発生する、請求項１〜１０のいずれか１つに記載の照明方法。
【請求項１２】
ディップビームのカットオフ（Ｃ）を変更する、請求項１〜１１のいずれか１つに記載の照明方法。
【請求項１３】
照明光ビーム（３０、４８）を形成するためのデバイスに関連する、少なくとも１つの光源（２６i、２６j）を含む、道路シーンを変調照明するためのヘッドライトにおいて、
複数の光源（２６i、２６j、５６i、５６j）を備え、各光源は、照明光ビーム（３０、４８）を形成するデバイスと関連して、部分光ビーム（Ｆi、Ｆj）を発生し、部分光ビーム（Ｆi、Ｆj）の重ね合わせは、照明ビーム（Ｆ）を形成し、光ビーム（Ｆ）内の所定の方向（ｉ、ｊ）に発生された少なくとも１つの部分光ビーム（Ｆi、Ｆj）の光束を制御するように、各光ビーム（２６ｉ、２６j）を別々に変調できるようになっているヘッドライト。
【請求項１４】
照明光ビームを形成するデバイス（３０）は、複雑な表面の反射ミラー（３０）を備え、このミラーの焦点には、光源（２６i、２６j）が配置されている、請求項１３記載のヘッドライト。
【請求項１５】
表面光ビームを形成するデバイス（４８）は、収束レンズ（４８）を備え、このレンズの焦点には光源（２６i、２６j）が配置されている、請求項１３記載のヘッドライト。
【請求項１６】
前記光源（２６i、２６j）は、第１端部によって受光される光を伝える光ガイド（２４ｉ、２４j）の第２端部（２６i、２６j）を有する、請求項１３〜１５のいずれか１つに記載のヘッドライト。
【請求項１７】
前記光ガイド（２４i、２４j）の各第１端部は、光変調デバイス（５８i、５８j）からの光を受光し、光変調デバイスの透過率を別々に制御できるようになっている、請求項１６記載のヘッドライト。
【請求項１８】
前記光変調デバイス（５８i、５８j）は、機械式または電気機械式遮蔽器、ピエゾ電気ポリマー、機械式焦点外しレンズまたはマイクロミラーを含む、請求項１７記載のヘッドライト。
【請求項１９】
前記光変調デバイス（５８i、５８j）は、遮蔽器または光学的変調器、エレクトロクロミックガラス、または電気的に制御可能な液晶システムを含む、請求項１７記載のヘッドライト。
【請求項２０】
前記光変調デバイス（５８i、５８j）は、焦点距離を電気的に変えることができるレンズを含む、請求項１７記載のヘッドライト。
【請求項２１】
前記光ガイド（２４i、２４j）の入口面と主要光ガイド（５８i、５８j）の出口面との間に、光変調デバイス（５８i、５８j）が設けられており、主要光ガイドのすべての入口面は、単一発光デバイスからの光を受光するようになっている、請求項１７〜２０のいずれか１つに記載のヘッドライト。
【請求項２２】
前記光ガイド（２４i、２４j）の各第１端部は、発光デバイス（２２i、２j）からの光を受光し、発光デバイスからの光の強度を、別々に制御できるようになっている、請求項１６記載のヘッドライト。
【請求項２３】
前記発光デバイス（２２i、２２j）は、白色光を発生する発光デバイス（２２i、２２j）を含む、請求項２２記載のヘッドライト。
【請求項２４】
発光ダイオード（２２i、２２j）と光ガイド（２４i、２４j）の入口面との間に、光注入デバイス（４２i、４２j）が介在されている、請求項２３記載のヘッドライト。
【請求項２５】
電子制御回路（２５）により、前記発光ダイオード（２２i、２２j）を制御するようになっている、請求項２３または２４に記載のヘッドライト。
【請求項２６】
前記ヘッドライトは、自動車の前方の道路シーン内の外部光源（Ｖ１、Ｖ２、Ｐ）を検出するためのシステム（２）をも含んでいる、請求項２２または２５に記載のヘッドライト。
【請求項２７】
前記検出システム（２）は，熱カメラ、赤外線カメラ、またはＣＣＤもしくはＣＭＯＳビデオカメラを含む、請求項２６記載のヘッドライト。
【請求項２８】
前記検出システム（２）は，フォトダイオード（１２２i、１２２j）、フォトトランジスタ（１２２i、１２２j）、または受光モードで使用される発光ダイオード（２２i、２２j）を含む、請求項２６記載のヘッドライト。
【請求項２９】
発光モードと受光モードで交互に機能するように、電子制御回路（２６）により、前記発光ダイオード（２２i、２２j）を制御するようになっている、請求項２５または２８記載のヘッドライト。
【請求項３０】
１つの水平線、または２つの重ねられた水平線に沿って、前記光源（２６i、２６j、５６ｉ、５６j）が配置されており、前記光ビーム（Ｆ）は、ディップビームに相補的なビームである、請求項１３〜２９のいずれか１つに記載のヘッドライト。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の前方における特定の障害物または物体、もしくは人間が存在することを検出するのに従って、投射光を変調するようになっている、自動車の前方の道路を照明する方法に関する。
【０００２】
特定の物体とは、自動車と同一方向、または反対方向に走行する他の車両を含み、これら他の車両のドライバーを眩惑しないように照明を変調する。これら特定の物体は、レトロ反射道路標識のような眩惑源も含み、自分の車両から発せられた光ビームの反射による自動車のドライバーの眩惑を防止するように、照明を変調する。これらの物体は、識別される障害物も含み、この場合、これら物体を照明し、ドライバーの注意を喚起するように照明を変調する。
【０００３】
更にこれらの物体には、自動車のヘッドライトから発せられる光ビームによって眩惑されるおそれのある、自動車の前方に存在する人を含んでいる。
【０００４】
また本発明は、このような照明方法を実施する自動車用ヘッドライトにも関する。
【０００５】
本発明は、例えば自動車または大重量車両のような、道路を走行する車両の分野におけるものである。特に、これらの車両により、光を投射する分野におけるものである。
【背景技術】
【０００６】
道路を走行する自動車の数は増加しているので、車両およびドライバーに対し、事故のリスクを減少するように、最も良く適合した照明を発する必要がある。特に夜間では、ドライバーが自分の前方に延びる道路だけでなく、この道路の路側帯に、最適な視界を得ることができるようにすることが重要である。換言すれば、安全上の理由から、車両の前方に位置する道路の照明を改善し、よって、車両のドライバーに対する道路シーンの視界を改善することが求められている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
現在、道路上を走行するすべての車両には、特に夜間および悪天候中に使用される、道路を照明するための装置が装備されている。従来、自動車には、２つのタイプの照明が存在する。
【０００８】
１つは、いわゆるメインビーム照明であり、この照明は、ドライバーにとって無限遠方と考えられる約２００ｍの長距離にわたって、道路全体を照明するものである。
【０００９】
他方のタイプは、いわゆるディップビーム照明であり、この照明は、反対方向を走行する車両のドライバー、または前方の車両のドライバー、もしくは道路または路側帯にいる人の眩惑を防止するように、短距離にわたって、例えば約６０ｍにわたって、道路を照明するようになっている。
【００１０】
道路の照明は、水平線に向けられた光ビームを送るようになっているヘッドライトによって行われる。
【００１１】
ディップビーム光は、ディップ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発生され、ディップヘッドライトは、約６０〜８０ｍの距離にわたって、傾きが約１％の下向き光ビームを送るようになっている。
【００１２】
このビームは、いわゆるカットオフラインにより、自動車の長手方向に直角な平面において、上方向に制限がある。このカットオフは、最大照明ラインであり、これより上方の照明は、ディップモードにおいて禁止されている。
【００１３】
右側走行の国では、このカットオフは、道路の全幅にわたり、かつ道路の左側路側帯において水平であり、道路の右側路側帯で、水平線より上に１５度の角度をなしている。
【００１４】
このディップ（下向き）ビームの目的は、自動車の前方に延びる道路シーンにおける、反対方向に走行する車両のドライバー、および同一方向に走行する車両のドライバーの眩惑を防止することにある。
【００１５】
しかし、かかる下向き光ビームは、車両のドライバーに対して、車両の前方の視界を限られたものにする。この照明は、カーブまたは障害物を予測できるようにするために、ドライバーが道路シーン全体の良好な視認性を有するには、不十分であることが多い。
【００１６】
他方、メインビーム照明は、車両の前方に延びる道路を、実質的に水平線まで照明する。この目的のために、メインビーム照明は、水平を向く光ビームを発生する。すなわち、車両の前方に真っすぐに光ビームを送る。このため、同じ道路を走行する他の車両のドライバーを必ず眩惑させる。
【００１７】
同じように、この照明ビームは、道路標識によって受光され、これら道路標識が、強力なレトロ反射性のものである場合、メインビームを発している車両のドライバーに対する眩惑源となる。
【００１８】
現在、道路シーンの所定の領域を照明することなく、無限遠まで、または長距離にわたって、道路シーンを照明するために発生される照明を変調するための装置としては、不完全なものしか存在しない。
【００１９】
例えば、道路上の車両のメイン光ビームを変調するためのヘッドライトが知られている。このヘッドライトは、ドイツ国特許第DE19907943号、または米国特許第5,938,319号に記載されている。このヘッドライトは、例えばドライバーが進もうとする方向を示すための矢印のような光る表示を、道路に投射することが可能である。この表示は、その周辺の領域が暗い間、すなわち、照明されていない間、照明される。かかる光る表示は、約１ｍｍの１０分の１ないし１ｍｍの１００分の１の寸法の複数のマイクロミラーを含むヘッドライトによって達成される。
【００２０】
ヨーロッパ公開特許第EP0266908号、米国特許第4,985,816号、および日本国公開特許出願第JP04-081337号には、光変調する別のタイプの自動車用ヘッドライトが記載されている。
【００２１】
光変調するこのタイプのヘッドライトの目的は、１つの光源だけで、ディップビーム照明とメインビーム照明を投影できるようにすることである。この目的のために、このヘッドライトは、レフレクタと単一光源との間、またはレフレクタと光学的光ビーム形成システムとの間に、暗色化スクリーンを備え、この暗色化スクリーンは、光線経路内に介在されており、これらのゾーンを、いくつかの透明状態にすることができる液晶から成る暗色ゾーンを有している。
【００２２】
従って、照明がメインビーム照明モードであるとき、この暗色化スクリーンの全体は透明であり、光ビーム全体を道路に投影できる。ディップ照明モードでは、この暗色化スクリーンは、部分的に光を暗くし、よって、光源から発せられる光ビームの一部だけ、特に、カットオフラインより下に位置する部分だけの投影を可能にする。
【００２３】
日本国公開特許出願第04-81337号は、別の例を示している。この例によれば、光源を囲む反射ミラーの表面に、直接液晶スクリーンが配置されており、その反射率を制御し、よって、液晶スクリーンに関連する、このミラーによって反射される光線のビームを、変調するようになっている。
【００２４】
しかし、実際には、このタイプの要件を満たすヘッドライトを得ることはできない。その理由は、液晶スクリーンは、光束に関して、効率を極めて大幅に低下させるからである。例えば、効率を約５０％低下させ、これによって、メインビームおよびディップビームの種々の特徴的ポイントにおいて、光強度に関する種々の照明規則に従った光ビームを、液晶スクリーン通過後に得るには、極めて強力な光源を使用しなければならない。
【００２５】
更に、これらの特許出願に記載されているような液晶暗色化スクリーンは、どの場所においても、受けるエネルギー、特に受ける温度に対して、極めて影響されやすい。従って、過剰な高エネルギーを受ける液晶暗色化スクリーンは、必ず故障する。しかし、メインビーム照明に使用される光源は、液晶暗色化スクリーンが物理的に耐えるようにするために、過度に強力である。従って、液晶スクリーンを使用することと、強力な光源を使用することとには矛盾がある。
【００２６】
米国特許第6,281,806号により、制御されている光源に接続され、自動車の環境を分析するために、１つ以上のセンサを使用する運転補助装置も知られている。センサ（単数または複数）からの情報を、プロセッサが受信し、プロセッサは、この環境内の特定の物体が潜在的な危険を与え、運転者が特に注意を払わなければならないかどうかを判断するようになっている。この物体は、例えば人、動物、または不活発な物体である。
【００２７】
肯定的な判断がなされた場合、プロセッサは、光源が検出された特定の物体を照明し、その物体を、ドライバーに示すように制御信号を発する。この光源は、自動車または検出された物体のそれぞれの運動にかかわらず、検出され、識別された物体を、連続的に照明するように制御される。
【００２８】
より詳細には、この文献に記載の装置は、自動車の環境に関する１つ以上の検出器と、これらの検出器によって供給される画像系を処理するためのシステムとを備え、処理システムは、自動車の環境内の障害物を識別し、この障害物に対する高強度光源の仰角、およびアジマス角に関する配向を制御するサーボモータに制御信号を送るようになっている。
【００２９】
その結果、まず第１に、この電気機械式装置は、自動車に関するひずみ、例えば振動に適合できるように、比較的構造が複雑となり、第２に、この装置は、障害物の単一方向の照明しかできないので、一度に１つの障害物しか判断できない。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
本発明は、上記問題に関連してなされたものであり、その目的は、同一道路上を走行する他の自動車のドライバーにとって、または、例えば道路標識によって生じるレトロ反射のために、光ビームを発している自動車のドライバー自身に対して、または自動車の前方にいる人に対して、例えば眩惑を生じさせるという理由から、または照明しなければならない他の領域よりも、ドライバーの注意力を少なくすることが好ましいと見られる領域に、光が向けられるという理由から、この照明が適切でないと見なされる領域を切り換えることを保証しながら、道路の所定の特定領域だけを照明できる照明システムを提供することによって、従来知られている技術の欠点を克服することにある。
【００３１】
本明細書では、別の自動車のドライバー、光ビームを発している車のドライバー、または自動車の前方の環境内にいる人物を眩惑させないように、より少ない光を投射するか、または自動車のドライバーの注意を引くように、光を連続的に投射するかのいずれかにより、照明を変調しなければならないエリアを、クリティカルエリアと呼ぶ。
【００３２】
光線を送る必要がないこのクリティカルエリアは、簡単に、短時間で、かつ信頼できる状態で検出しなければならない。検出と変調照明の２つの機能は、他の条件または用途に関して、自動車の環境に関する利用できる情報を得ることができるように、物理的に異なるシステムによって、または単一の物理システムによって満たすことができなければならない。
【００３３】
検出と変調照明のこれら２つの機能は、リアルタイムで満たされなければならないので、簡単で、かつ高速の計算だけで足りるようにする。他方、本発明によれば、情報が少ないと見られる、すなわち、クリティカルでないと見なされる領域の照明をオフにするか、または照明強度を低くし、特にドライバーの注意を向けるように、道路の所定のクリティカルエリアだけを照明できる照明システムが提供される。
【００３４】
他方、自動車のドライバーの注意を向けるように、光線を送る必要があるクリティカルエリアの検出は、例えば一連の連続する画像において、固定されている障害物の経路から、移動中の障害物の経路を簡単に区別できるようにする、空の画像処理演算から発せられるアルゴリズムによって実行することもできる。移動中の障害物検出システムの反応時間は、使用されているセンサの数に逆比例する。
【００３５】
上記目的を達成するために、本発明は、自動車の前方にある環境に関する収集された情報、例えば自動車の前方にある道路上の光源の存在に従い、これらの光源が、光を発している自動車と独立したものであるか、例えば、同一道路上を反対方向、または同一方向に走行する他の車両の光源であるか、またはこれら光源が、例えばレトロ反射道路標識によって発せられたビームの反射から成るか、または優先的に照明すべき障害物が存在すること、または眩惑されてはならない人物が存在することに従って発せられる光ビームを、空間的に変調する自動車用照明方法を提案するものである。
【００３６】
この照明方法の目的は、１つの光源に、各々が関連するいくつかの部分的光ビームを重ねることによって形成される光ビームを発生すると共に、その結果生じるビームが、所定方向に全く光線を含まないか、わずかに光ビームを含むよう、少なくとも１つの部分ビームの光源を切り換えることにある。
【００３７】
この方法は、道路シーン内に位置する障害物、人物、または外部光源を検出し、光源への個々の給電を制御し、発せられる光ビームを変調し、これら外部光源、またはこれら人物の近くの方向に発せられる光線を含まないようにするか、または光ビームが、主として識別された障害物の近くの方向に向けられた光線を含むようにすることも含む。
【００３８】
この理由は、例えば反対方向に走行する自動車のヘッドライト、または同一方向に走行する自動車の後部ライトにより、外部光源が形成された場合、この自動車のドライバーを眩惑しないようにする必要があるからである。
【００３９】
同様に、外部光源は、路側帯上、またはその上方に設置された道路標識によって生じるレトロ反射から成る場合、これら標識によって生じるレトロ反射光によって眩惑が生じないように、標識の情報を区別し続けるように、これら道路標識を過度に照明しないようにすることが望ましい。
【００４０】
同じように、自動車の前方の環境内に人物が検出された場合、この人物を眩惑させないように、上部を照明せず、自らの環境のクリアな視界を維持できるようにすることが望ましい。
【００４１】
従って、他の自動車のドライバーだけでなく、道路上の人物および道路標識も、比較的影の中に位置するか、または全体に光ビーム内にあっても、他の車両のドライバーおよび人物は眩惑されず、道路標識を眩しいと感じない。
【００４２】
同様に、自動車の前方に障害物が識別された場合、これらの障害粒と連続的に照明し、自動車のドライバーが視界からこれら障害物を見失わないようにし、よって、自らの運転によって回避できるようにすることが有効である。
【００４３】
本発明は、このような変調照明方法を実施できるヘッドライトをも提案するものである。
【００４４】
より詳細には、本発明は、自動車のヘッドライトによって、道路シーンを照明する方法において、
複数の部分光ビームを発生するステップを有し、各ビームは、１つの光源に関連し、各部分光ビームは、所定方向に発生され、これら部分ビームの重ね合わせによって、照明ビームが構成され、
更に照明ビーム内において、所定方向に発生される少なくとも１つの部分光ビームの光束を制御するように、少なくとも１つの光源を変調するステップとを有する、道路シーンを照明する方法に関する。
【００４５】
この方法の別の特徴事項は、次のとおりである。
【００４６】
この方法は、道路シーン内のクリティカルエリアを検出するステップを含んでいる。
【００４７】
クリティカルエリアは、自動車の前方にある道路シーン内で検出された人物の頭部を含んでいる。
【００４８】
前方クリティカルエリアは、自動車の前方の道路シーン内の、自動車の外部にある光源を含んでいる。
【００４９】
光ビーム内の所定の方向に、自動車の外部の光源を検出する。
【００５０】
外部光源を検出する方向に発生された少なくとも１つの部分光ビームの光束を制御するように、少なくとも１つの光源を変調する。
【００５１】
検出システムにより、検出ステップを実行する。
【００５２】
本方法は、光源を制御するように、検出システムによって供給された信号を処理するステップを、更に含んでいる。
【００５３】
受光モードで使用される光源により、検出ステップを実行する。
【００５４】
発光モードと受光モードで交互に機能するように、電子制御回路により、各光源を制御する。
【００５５】
この方法は、ディップビームに加えられる照明ビームを発生する。
【００５６】
この方法は、ディップビームのカットオフを変更する。
【００５７】
この方法は、カットオフよりも上方に位置する道路の照明エリアに適用することが好ましい。
【００５８】
本発明は、この方法を実施するヘッドライトにも関する。
【００５９】
自動車のための道路シーンを変調照明するためのこのヘッドライトは、照明光ビームを形成するためのデバイスに関連する、少なくとも１つの光源を備えている。
【００６０】
本発明によれば、このヘッドライトは、複数の光源を備え、各光源は、照明光ビームを形成するデバイスと関連し、部分光ビームを発生し、部分光ビームの重ね合わせが、照明ビームを形成し、光ビーム内の所定の方向に発生された少なくとも１つの部分光ビームの光束を制御するように、各光ビームを別々に変調できる。
【００６１】
ヘッドライトの別の特徴事項は、次のとおりである。
【００６２】
照明光ビームを形成するデバイスは、複雑な表面のタイプの反射ミラーを備え、このミラーの焦点には、光源が配置されている。
【００６３】
表面光ビームを形成するデバイスは、収束レンズを備え、このレンズの焦点には光源が配置されている。
【００６４】
光源は、第１端部によって受光される光を伝える光ガイドの第２端部を備えている。
【００６５】
光ガイドの第１端部の各々は、光変調デバイスからの光を受光し、光変調デバイスの透過率を、別々に制御できるようになっている。
【００６６】
光変調デバイスは、機械式または電気機械式遮蔽器、ピエゾ電気ポリマー、機械式焦点外しレンズ、またはマイクロミラーを含んでいる。
【００６７】
光変調デバイスは、遮蔽器または光学的変調器、エレクトロクロミックガラスまたは電気的に制御可能な液晶システムを含んでいる。
【００６８】
光変調デバイスは、焦点距離を電気的に変えることができるレンズを含んでいる。
【００６９】
光ガイドの入口面と主要光ガイドの出口面との間に、光変調デバイスが介在されており、主要光ガイドのすべての入口面は、単一発光デバイスからの光を受光するようになっている。
【００７０】
光ガイドの第１端部は、発光デバイスからの光を受光し、発光デバイスからの光の強度を別々に制御できるようになっている。
【００７１】
発光デバイスは、白色光を発生する発光デバイスを含んでいる。
【００７２】
発光ダイオードと光ガイドの入口面との間に、光注入デバイスが介在されている。
【００７３】
電子制御回路により発光ダイオードを制御するようになっている。
【００７４】
ヘッドライトは、自動車の前方の道路シーン内の外部光源を検出するためのシステムも含んでいる。
【００７５】
検出システムは、熱カメラ、赤外線カメラ、またはＣＣＤもしくはＣＭＯＳビデオカメラを含んでいる。
【００７６】
検出システムは、フォトダイオード、フォトトランジスタ、または受光モードで使用される発光ダイオードを含んでいる。
【００７７】
発光モードと受光モードで交互に機能するように、電子制御回路により、発光ダイオードを制御するようになっている。
【００７８】
１つの水平線、または２つの重ねられた水平線に沿って、光源が配置されており、光ビームは、ディップビームと相補的なビームである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７９】
本発明は、検出ユニットにより受信され、コンピュータ、によって処理された情報に従い、道路シーンを変調照明するための方法に関するものである。
【００８０】
この方法は、メインビームまたはディップビーム全体を照明するために使用できる。更にこの方法は、従来のディップ照明の他に、道路シーンを照明するためにも使用できる。この方法は、同じ道路上を走行する自動車の他のドライバーを、または道路の路側帯にあるか、またはその上方にある道路標識による眩惑の恐れを生じることなく、通常のディップ照明よりも広い照明レンジを提供するものである。
【００８１】
道路標識による眩惑が生じた場合、本発明の方法は、このエリアに位置する外部光源の方向に光線を送ることなく、カットオフよりも上の道路を照明するようになっている。
【００８２】
図１は、道路シーンの一例を示す。この例では、道路は、Ｒで示されている。道路は、左側路側帯ＢＣ１と右側路側帯ＢＣ２とを含んでいる。他方のレーンには、反対方向に走行する第１自動車があり、この自動車は、カットオフよりも上方に位置する領域Ｉ内に位置している。すなわち、本発明のヘッドライトが照明する道路シーンのエリア内にある。
【００８３】
無限の照明エリア内に位置するこの自動車Ｖ１は、光線のない光ビームの領域ＡＶ内にあるので、ドライバーを眩惑させることはない。
【００８４】
同じレーンには、同一方向に走行する第２自動車Ｖ２がある。この自動車は、カットオフよりも下方に位置するエリアＨ内にある。すなわち、本発明のヘッドライトが照明する道路シーンのエリア内にある。接近照明エリア内に位置するこの自動車Ｖ１は、光線のない光ビームの領域ＡＲ内にあり、ドライバーを眩惑させることはない。
【００８５】
道路の左側路側帯には、道路標識Ｐがある。この道路標識は、通常のディップビーム照明エリア、すなわちエリアＨに位置する。この道路標識は、自動車のヘッドライトが発するディップ照明によって照明されることはない。その理由は、この道路標識は、光線のない光ビームの領域ＰＳ内にあるので、本発明により、光ビームを発する自動車のドライバーはこの道路標識によって生じるレトロ反射によって眩惑されないからである。
【００８６】
一般的な条件では、本発明では、光源が他の車両からの外部光源であるか、光源がレトロ反射道路標識から成る受動的光源であるかにかかわらず、道路シーン内に位置するすべての光源が検出される。
【００８７】
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を機能的に示す。図２における道路シーンの例は、照明領域Ｉにおける自動車Ｖ１のまわりの領域ＡＶ内の自動車Ｖ１を示す。
【００８８】
光線のない領域ＡＶは、光源検出システム２に関連する光学システム１、および可能な場合には、検出システム２によって生じる信号を処理するための電子処理システム３によって形成される。この光学システム１および電子処理システム３は、光源が発する光を変調するためのシステム１０を共に形成する。
【００８９】
図２は、互いに独立した電子処理システム３と光学システム１を示す。この電子処理システム３は、後に理解できるように、光学システム１内に組み込むことができる。
【００９０】
検出システム２は、自動車の前方に位置する道路シーンを撮像する熱カメラから構成できる。自然画像と称されるこの道路シーンの画像は、矢印４で略示されているように、電子処理システム３へ転送され、電子処理システム３は、この画像の電子処理を実行する。この処理によって、道路シーン内の熱源の位置を定めることができる。
【００９１】
この熱源は、移動中の他の自動車、または生物、例えば人間または動物を含む。かかる画像の処理は、本願出願人を出願人とするフランス国特許第FR2850616号に記載されている。この明細書に記載の方法は、いわゆる熱源、例えば人を検出するのに有効である。人が一旦検出され、自動車の前方の道路シーン内で位置が定められると、簡単な画像処理によって、シルエット、および肩の特徴的形状を分析することにより、人の頭部の位置を定めることができる。
【００９２】
より詳細には、カメラが、熱源、例えば人または熱エンジンを有する移動中の自動車を検出できる熱カメラ、例えば１０ミクロンの熱カメラである場合、このカメラは、道路シーンの画像の他の部分よりも、画像内でより輝度が高く見える熱源を検出する。こうして、熱画像が得られる。
【００９３】
次に、処理すべきエリア、すなわち、画像の最高輝度のエリアを熱画像に対して選択する。この選択は、所定の輝度のしきい値に従って決定される。このしきい値を越えると、カメラのマトリックス要素がホットエリアに対応し、よって、移動中の自動車または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マイクロボロメータ素子が、スレッショルドと比較され、カメラのホットエリアのケースであるかどうかを判断する。
【００９４】
換言すれば、電子処理システム３によって実行される画像処理は、所定の温度、すなわち、所定のしきい値を越える熱画像のエリアを選択する。
【００９５】
次に、道路シーン内の熱源だけを明らかにするしきい値と比較された画像が得られる。このしきい値と比較された画像は、２つのレベル、すなわち、白色レベルと黒色レベルを含んでいる。熱源は、白色飽和レベルに生じ、他方、画像の残りの部分は、黒色飽和レベルに生じることが望ましい。可視光レンジ、または近赤外線レンジ内で作動する検出カメラを用いて、同様の方法を実施できる。
【００９６】
この検出システム２は、移動による検出に関連する赤外線カメラでもよい。この場合、カメラは道路シーンの画像を撮影し、電子システム３は外部光源の相対的運動を検出することにより、外部光源を検出し、それらの位置を定める。本発明の一変形例によれば、熱検出と運動検出とを結合させ、外部光源の検出を確実にできる。
【００９７】
検出システム２は、自動車の前方の道路シーンの画像を取得するＣＣＤまたはＣＭＯＳビデオカメラからも構成できる。収集できる画像の処理は、本願出願人による２００４年１１月１８日のフランス国特許出願第FR0412266号に記載されているように実行できる。
【００９８】
従来技術の文献による電子処理システム３は、次のような作動を実行する。すなわち、連続する道路シーンを示す複数の画像を取得し、次に、これら連続する画像内に存在する光源を抽出する。こうして、連続画像から抽出された各光源に対し、電子処理システム３は、次のものを計算する。
−連続する画像から抽出された光源が占める連続する位置からの各光源の経路の表示。
−複数のサンプル経路において記録された経路を比較し、抽出光源が属す光源のカテゴリーの決定。
−少なくとも抽出された光源が属する所定の光源の少なくとも１つのカテゴリーから、第１照明状態から第２照明状態へのヘッドライトの切り換えを必要とする交通条件の検出。
【００９９】
この文献は、実際には、ドライバーの視界内の光源の簡単な運動、または車載カメラの運動が、次の事象で特徴的であることを示す。例えば
前方から来る自動車とすれ違う場合。
左カーブから来る自動車とすれ違う場合。
右カーブから来る自動車とすれ違う場合。
道路標識とすれ違う場合。
街路灯とすれ違う場合。
本方法を実行している自動車と別の自動車とがすれ違う場合。
本方法を実行している自動車の前に自動車がある場合。
【０１００】
上記文献に記載されている方法は、自動車の前方において、道路シーン内にある光源の位置を定め、光源検出システム２の検出表面での画像の移動のみに従い、これら光源の性質を識別するのに極めて有効である。
【０１０１】
従って、遭遇する光源の性質を知ることにより、信号処理システムは、これらの性質から、装備されている自動車が位置する交通条件を推定し、特に、自動車のヘッドライトを第１メインビーム状態から、ディップビーム状態に、またはこの反対に、ディップビーム状態から、第１メインビーム状態に切り換える必要があるかどうかを推定する。これまで説明した処理は、リアルタイムで実行される。
【０１０２】
実施例は、自動車の前方の道路シーン内において、光線が来る方向、および発光光源が何であるかということから、反対方向に走行する自動車のヘッドライト、同一方向に走行する自動車の後部ライト、またはレトロ反射道路標識を確実に知ることができ、さらに、人が位置する方向、特に、仰角およびアジマス角に関する方向において、人の頭部の位置を知ることができる。
【０１０３】
本発明によれば、光学システム１は、単一光源により、単一光ビームを形成するだけでなく、いくつかの基本光ビームを重ねた結果生じる複合ビームを形成する。各基本光ビームは、１つの基本光源から発生されたものであり、これらの各光源は、例えば検出システムから受信され、処理システム３によって処理された情報に従って、別々に制御できる。
【０１０４】
本発明における基本的または個々の光源は、２つの概念をカバーするものとして理解しなければならない。まず第１に、光源は、厳密に言って、例えば互いに独立して制御できる発光ダイオードであり、第２に、光ファイバーまたは光ガイドの出口端部であり、光ガイドの他方の入口端部は、同じ共通する単一光源からの光を受光する。各出口端部の光強度が、他方の出口端部の強度と別個に制御できるように、各光ファイバーまたは各光ガイドの変調を、実行する。
【０１０５】
このように、自動車の環境について収集された情報に従い、電子処理システム３と関連する検出システム２によって、外部光源または受動的光源が検出されなかった方向に、基本光ビームに対応する基本光源だけを照明することが可能となる。
【０１０６】
光線がないエリアＡＶを形成する方法は次のとおりである。電子処理システム３は、カメラが撮った画像にて、カットオフＣよりも上のエリアＩ内において、自動車の前方に位置する道路シーン内の光源を検出し、空間内のこの光源の位置を定め、その性質、ヘッドライト、後部ライトまたは道路標識を判断する。
【０１０７】
外部光源のこのような位置を定め、かつ識別した後に、電子処理システム３は、自動車から放出された光ビームのどの部分がこの方向に向けられているかを判断し、対応する基本光源を、オフに切り換えることを要求する。
【０１０８】
図３は、本発明に係わる方法を実行するために使用できるヘッドライトアセンブリの一実施例の第１例を略示するものである。全体が２０で示されたこのヘッドライトアセンブリは、複数の光源２２a、２２b、．．．、２２nを有する。これらの光源は、例えば白色光を放出する多色発光ダイオードから成っている。これらダイオード２２a、２２b、．．．、２２nは、電子制御回路２５によって制御される。
【０１０９】
例えば、同一基板上に並置された、いくつかのダイオードを備える、現在入手できる発光ダイオードのアレイを、パワーダイオードとして使用することができる。
【０１１０】
各ダイオード２２a、２２b、．．．、２２nは、例えば光デバイスによりそれぞれ光ガイド２４a、２４b、．．．、２４nに関連するので、ダイオードによって放出される光束の主要部分は、対応する光ガイドの第１端部に注入される。これらガイド２４a、２４b、．．．、２４nの第２端部２６a、２６b、．．．、２６nは、側面と側面を突き合わせた状態で接合され、互いに整合している。
【０１１１】
次に、本願出願人によるフランス国特許第FR2760067号およびFR2760068号に記載されているような、複雑な表面タイプの反射ミラー３０の焦点に、２つの端部２６a、２６b、．．．、２６nから成るアセンブリを置く。
【０１１２】
自動車のヘッドライトに装備するようになっている、これらの明細書に記載されているミラーは、光を垂直方向に特別に分布（水平カットオフラインのフォーメーション、および１５°の角度を形成するフォーメーション）だけでなく、極めて良好な一様性を保証し、かつ水平方向（地面の上の光の分布）にも、光を分散させる特徴を有する。従って、ヘッドライトの保護カバーは、光機能とは無関係であるので、スムーズであるか、またはわずかにそれている。
【０１１３】
こうして、従来の白熱ランプのフィラメントが設置されているように、ミラー３０に関して、同じポイントに、ミラー３０の焦点にある２つの端部２６a、２６b、．．．、２６nから成るアセンブリを置く。
【０１１４】
光源２２a、２２b、．．．、２２nのすべてをオンに切り換えると、光ガイド２４a、２４b、．．．、２４nの端部２６a、２６b、、．．．、２６nから成るアセンブリは、連続したフィラメントのようにふるまう。
【０１１５】
次にミラー３０は、従来の光ビームＦを形成する。このビームＦは、実際には、複合ビームであり、各々が光源２２a、２２b、．．．、２２nの１つによって発生された複数の基本光ビームを重ねる。従って、図３の略図から判るように、光源２２iによって、光が供給されるガイド２４ｉの端部２６iにより、方向ｉにビームＦiが発生され、光源２２jによって、それ自身に光が供給されるガイド２４jの端部２６jにより、方向ＪにビームＦjが発生される。こうして、部分ビームＦi、Ｆjは、光軸Ｘ−Ｘ’の中心に構成されたビームＦを形成する。
【０１１６】
これらの条件において、光源２２iだけをオフに切り換える場合、他のすべての光源は、オンになり、ビームＦは、ビームＦiを除き、すべての基本ビームＦa、Ｆb、、．．．、Ｆnを含む。
【０１１７】
従って、この結果、光ビームＦは、光源２２iが発生する基本ビームＦiに対応する方向ｉを除き、自動車の前方の道路シーンを照明する。同様に、光源２２iおよび２２jだけがオフにされた場合、ビームＦは、ビームＦiおよびＦjを除くすべての基本ビームＦa、Ｆb、．．．、Ｆnを含む。
【０１１８】
従って、この結果、光ビームＦは光源２２iおよび２２jが発生する基本ビームＦiおよびＦjに対応する方向ｉ、およびｊを除く、自動車の前方の道路シーンを照明する。従って、ビームＦは、方向ｉ、およびｊに、図１内の影のエリア、例えばエリアＡＶ、ＡＲおよびＰＳを有する。
【０１１９】
ディップビームを発生するのにヘッドライト２０を使用する場合、図１内のエリアＡＲおよびＰＳと、影エリアが合体し、自分のバックミラーにより、自動車Ｖ２のドライバーを眩惑せず、かつ標識Ｐでのレトロ反射によって眩惑されないような方向ｉおよびｊとなる。
【０１２０】
従来のディップ照明に加えて、道路シーンを照明するのにヘッドライト２０を使用する場合、このヘッドライトは、例えば従来のディップ照明に追加される照明、すなわち、図１内のエリアｉの照明をするように、水平カットオフよりも上の道路を照明できる。方向ｉは、影エリアと図１内のエリアＡＶとが合体し、自動車Ｖ１のドライバーを眩惑させないようになる。
【０１２１】
メインビームを発生するのに、ヘッドライト２０が使用される場合、方向ｉ、ｊおよびｋは、影エリアが、図１内のエリアＡＶ、ＡＲおよびＰＳと合体し、よって、自動車Ｖ１およびＶ２のドライバーを眩惑せず、標識Ｐにおけるレトロ反射によって眩惑させないようになる。
【０１２２】
処理システム３は、外部光源、例えば図１内のＶ１、Ｖ２、またはＰの位置を定めた後に、図１における影エリアＡＶ、ＡＲまたはＰＳを形成し、よって、他の自動車のドライバーも眩惑を防止するか、または自らが道路標識によって眩惑されないように、光源２２i、２２jまたは２２kのオフへの切り換えを要求するだけでよい。
【０１２３】
図４は、本発明に係わる方法を実施するために使用できるヘッドライトアセンブリの第２実施例を略示している。全体が４０で示されたこのヘッドライトアセンブリは、複数の光源２２a、２２b、．．．、２２nも備え、これらの光源は、白色光を放出する多色発光ダイオードから構成できる。これらダイオード２２a、２２b、．．．、２２nは、前の例と同じように、電子制御回路によって制御される。
【０１２４】
ダイオード２２a、２２b、．．．、２２nも、光ガイド２４a、２４b．．．２４nと、それぞれ関連している。
【０１２５】
ダイオードによって放出される光束の最大可能な部分が、対応する光ガイドの第１端部に注入されることを保証するために、ダイオードと光ガイドとの間に、光注入デバイス４２a、４２b、．．．、４２nを介在させることが可能である。
【０１２６】
図５には、かかる光注入デバイス４２iの一例がより詳細に示されている。この図５から、この注入デバイスはダイオード２２iが放出したすべての光束を受光し、このすべての光を平行線のビームに変換する、第１コリメータ要素４４iから成ることが理解できると思う。
【０１２７】
この平行ビームは、次に、焦点Ｆiにおいて、すべての光を合焦する収束要素４６iによって受光される。ダイオード２２iが放出するすべての光を、ガイド２４i（図５では示されず）内で確実に回収するように、この焦点Ｆiに、光ガイド２４iの第１端部を置くだけで十分である。当然ながら、かかる光注入デバイスは、図３内の実施例を光ガイドと共に使用できる。
【０１２８】
図３の実施例と同じように、ガイド２４a、２４b、．．．、２４nの第２端部２６a、２６b、．．．、２６nから成るアセンブリを、側部と側部を突き合わせて接合し、互いに整合する。次に、楕円照明モジュールを設計するために使用されているような同じタイプの平凸収束レンズ４８の焦点に、第２端部２６a、２６b、．．．、２６nから成るアセンブリを置く。
【０１２９】
かかる楕円照明モジュールでは、実質的に回転楕円体の形状をしたミラーの第１焦点に、白熱ランプのフィラメント、または放電ランプの電気アークのような光源を置く。このミラーによって、第２焦点に、この光源の実像が形成され、よって集光スポットが発生する。
【０１３０】
収束レンズの対物焦点が、楕円ミラーの第２焦点に対応するように、収束レンズを配置し、このレンズは、集光スポットの像を無限円に形成する。無限円におけるこの像は、楕円モジュールによって発生される照明光ビーム、一般にメインビームを構成する。
【０１３１】
ディップビームを得るために、収束レンズの対物焦点平面に通常カバーが配置され、このカバーは、交通規則上のカットオフよりも上に向けられながら、収束レンズから発せられる光線の一部を遮る。
【０１３２】
次に、ガイド２４a、２４b、．．．、２４nの第２焦点２６a、２６b、．．．、２６nは、従来の楕円照明モジュールの集光スポットと同じポイントに位置する別個の光源を構成する。このモジュールに対するのと同じように、レンズ４８は、これら光源２６a、２６b、．．．、２６nの像を無限円に形成する。
【０１３３】
楕円照明モジュールの場合と同じように、無限円におけるこれら像のすべては、平凸収束レンズによって投射され、部分光ビームＦi、Ｆjから成る照明光ビームＦを構成する。この結果生じるビームＦも、光軸Ｘ−Ｘ’を中心に構成される。
【０１３４】
図３における実施例におけるのと同じように、電子処理システム３は、光線を発するのが望ましくない方向を定めた後に、全体の光ビーム内に図１内の影エリアＡＶ、ＡＲ、またはＰＳを形成し、よって、他の自動車のドライバーを眩惑させないようにすると共に、道路標識によって自らを眩惑しないよう、１つ以上の光源２２i、２２j、または２２kのスイッチをオフにすることを要求するだけでよい。
【０１３５】
図６には、本発明に係わる方法を実施するのに使用できるヘッドライトアセンブリの第３実施例が略示されている。全体が５０で示されたこのヘッドライトアセンブリは、共通光源２２を有する。この共通光源には、１つ以上の光源から成り、その光束は、すべて、単一ポイントで集光される。
【０１３６】
例えば、実質的に回転楕円体の形状をしたミラーの第１焦点に放電ランプを配置し、ミラーの第２焦点に形成された集光スポットを、共通光源２２と見なすことにより、上記のように、楕円モジュールミラーを使用することが可能となる。
【０１３７】
共通光源２２から発せられる光は、光ガイドのクラスター５２へ注入されるので、各ガイド５２a、５２b、．．．、５２nの第１端部は実質的に同じ量の光を受ける。共通光源２２に注入される光ガイド５２a、５２b、．．．、５２nは、図２および図４の実施例のように、第２端部５６a、５６b、．．．、５６nが光ガイド２４a、２４b、．．．、２４nのための光源として働くように個別にされ、各ガイド５２ｉは、単一ガイド２４iと関連する。
【０１３８】
図３および図４における実施例のように、ガイド２４a、２４b、．．．、２４nの第２端部２６a、２６b、．．．２６nのすべては、側面と側面を突き合わせるように接合され、光ビーム形成デバイス６０の焦点で互いに整合する。デバイス６０は、光軸Ｘ−Ｘ’を中心に構成された光ビームＦを放出するように、図３におけるミラー３０と同様の反射システム、または図４のレンズ４８と同様の投射システムから構成できる。
【０１３９】
ガイド２４a、２４b、．．．、２４nに進入する光の変調は、ガイド５４iの出口面とガイド２４ｉの入口面との間に、変調遮蔽デバイス５８iを介在させることによって得られる。図６では、変調器５８ｉは、スイッチによって略図で示されている。
【０１４０】
遮蔽デバイス５８iは、ガイド５２iと２４iとの間の光線経路上に、不透明要素を介在することを可能にするか、またはこれら２つのガイドの間で、光線を制御しながら、そらすことを可能にする、単一の機械式または電気−機械式遮蔽器から構成できる。
【０１４１】
例えば、ピエゾ電気ポリマーを使用することも可能である。また、機械的に焦点を外すことができるレンズ、例えば商標「バリオプティック（Varioptic）」として知られているもの、または配向が電気的に制御されるマイクロミラーを使用することも可能である。この目的のためには、ホログラフィレンズだけでなく、電気的に焦点を外すことができる、現在開発中のフラットレンズも使用できる。
【０１４２】
デバイス５８iは、遮蔽器または光学的変調器、例えばガイド５２iと２４iとの間の光線経路に介在された電気クロミックガラス、または電気的に制御可能な液晶システムからも構成できる。
【０１４３】
ガイド５２iと２４iとの間の光線経路に置かれた、焦点距離５８iを電気的に変えることができるレンズを使用することも可能である。図７には、このタイプのレンズが示されている。
【０１４４】
ヨーロッパ特許第EP1019758号には、特にこのタイプのレンズが記載されており、その機能は、電子湿潤現象に基づくものである。一般に、このタイプのレンズは、第１導電性液、例えば水で満たされたチャンバを備え、チャンバの絶縁壁の第１面のあるエリアには、第２の液体のドロップが静止状態に配置されている。これら２つの液体は、非混和性であり、光学的インデックスが異なり、密度が同じようなものである。
【０１４５】
第１の液体は、導電性であり、第２の液体は、絶縁性であり、例えばアンプルオイルであり、導電性液体と壁の第２面に配置された電極との間に、電圧を印加するための手段が使用されている。適当な態様で印加された電界の効果を受け、オイルのドロップはプロフィルを変える。その理由は、２つの液体の間の表面張力の差が電界を加えることによって変化するときに、オイルのドロップが付けられた壁の湿潤状態が変化し、その結果、厳密に言えば、このドロップから構成されたレンズの焦点距離が変わるからである。
【０１４６】
本発明に関連し、ガイド２４iの入口面に、ガイド５６iから受光した光をレンズが合焦し、これによって、あるガイドから別のガイドに光全体を伝えるか、または図７の破線で示されているように、ガイド２４iからの入口面からのこの光をレンズが合焦し、これによって、あるガイドから別のガイドに、極めて少ない光しか伝えないように、適当な電圧を加えることによって焦点距離を調節する。
【０１４７】
図３、図４および図６の実施例では、コラムの異なるポイントに光を変調させるようになっている。当然ながら、各々を他のものと別個に制御できるようにした光源２６a、２６b、．．．２６nのマトリックスを得るように、これらコラムのいくつかを並置させることができる。
【０１４８】
図３のように、レフレクタ３０の焦点、または図４のように、レンズ４８の焦点に配置されたこのマトリックスにより、方向ｉ、ｊ、またはｋに影エリア、例えば図１におけるエリアおよびＡＶ、ＡＲおよびＰＳを有する、自動車前方の道路シーンを照明するビームを得ることができる。
【０１４９】
検出システム２によって検出された画像内で、図１におけるＶ１、Ｖ２、またはＰのような外部光源の位置を定めた後、処理システム３は、図１における影エリアＡＶ、ＡＲ、またはＰＳを形成し、よって、他の自動車のドライバーの眩惑を防止するか、または道路標識によるドライバー自身の眩惑を防止するように、光源２２i、２２j、または２２kのオフへの切り換えを要求するだけでよい。
【０１５０】
どの実施例においても、好ましいことに、部分光ビームＦi、Ｆjが枢動前後の垂直方向の小さい開口角度数を有し、この結果生じるビームＦによって生じるライトの変調を、最適かつ微細にすることができる。
【０１５１】
光軸Ｘ−Ｘ’に近い部分ビームＦi、Ｆjの開口角度数を、平均方向が光軸Ｘ−Ｘ’よりも更に離れた部分ビームＦi、Ｆjの開口数よりも小さくし、よって、ヘッドライト２０、４０または６０の光軸Ｘ−Ｘ’の近くの光ビームＦの変調の鮮明度を高めることも可能である。
【０１５２】
自動車の長手方向軸と平行なこの光軸Ｘ−Ｘ’は、自動車、すなわち同一方向または反対方向に走行する自動車のドライバー、人、および障害物にとって、情報がより重要な方向に向いているからであり、従って、最大の選択度で本発明に従い、変調された状態で照明しなければならない。
【０１５３】
更に、道路上の交通の正常な状態のために、必要とされる強度および回転方向の角度の精度は、自動車の長手方向軸線と直線上にある強度、および角度の精度よりも横方向の方が小さい。例えば距離および走行中のレーンに従い、ドライバーが見る通過自動車の角度のサイズに従い、部分光ビームＦi、Ｆjのサイズを計算することを想到することも可能である。
【０１５４】
好ましい実施例では、部分光ビームＦi、Ｆjが隣接するように、１つまたは２つの重ねられた水平ラインに光源２６i、２６jが配置される。より正確に説明すれば、部分ビームＦi、Ｆjを重ねることから生じるビームＦは、ディップビームに相補的なビームを発生するようになっている。１本の水平線に光ビーム２６i、２６jが配置されている場合、部分ビームＦi、Ｆjは、
−それらの横方向の限界がオーバーラップし、
−下方の限界が、（右側走行の方向に対し）ディップビームの規則上のカットオフラインの右側端部にて、１５°の横方向の上昇距離までカットオフラインと整合して一致し、
−上方の限界が整合し、ディップビームの光軸を通過する水平平面よりも上方に位置するよう、部分ビームＦi、Ｆjが生じるようになっている。
【０１５５】
光源のこのラインによって形成される全ビームは、上記から判るように、この相補的ビームの種々のビームを変調できる状態で、低高度の相補的メインビームに近い。
【０１５６】
２つの重なった水平ラインに光源２６i、２６j、２６k、２６lが配置されている場合、頂部ラインの部分ビームＦk、Ｆlは、
−それらの横方向の限界がオーバーラップし、
−それらの下方の限界が底部ラインの部分ビームＦi、Ｆjの上部限界と整合し、一致するように、頂部ラインの部分ビームＦk、Ｆlが定められる。
【０１５７】
２つの重ねられた水平ラインの場合、更に、光源のこの第２ラインによって形成される全ビームを、光源の第１ラインによって形成される全ビームよりも全体に水平方向に小さくし、更に、頂部ラインによって形成される部分ビームＦk、Ｆlを、水平方向に長くすることも可能である。これによって、第２ライン上の光源の数を最小にすることが可能となり、システムをかなり簡単にできる。
【０１５８】
光源の頂部ラインによって、ディップビームに相補的なビーム内で、放出される光り強度を高さに関して変調し、ガントリー上のある高さに位置する道路標識に起因する幻惑を減少させると共に、自動車の底部を照明し、これによって、見ることができるような状態を維持しながら、大重量物品車両、および所定の人の搬送車両のような平均よりも高い高さを有する、反対方向を走行する自動車のドライバーを適当な距離で幻惑しないようにすることが可能である。
【０１５９】
採用するどんな構造でも、すなわち、光源の単一ライン、または２つのラインを採用していても、第２ラインは、第１ラインと同一であるか、または少数の光源を有するので、上記から判るように変調可能な、ディップビームに相補的な光ビームが得られ、夜間に走行するために適当な障害物、または潜在的に幻惑を生じさせる反射物体を含むことができるような道路シーンのエリアを照明する規則上のディップビームによって照明されない道路シーンのエリアを照明する、上記から判るように、変調可能な、ディップビームに相補的な光ビームが得られる。
【０１６０】
光の逆戻り原理を適用することにより、本発明に係わるヘッドライトを用いると、自動車前方の道路シーン内の光源の位置を定めることが極めて容易となることは、注目に値する。
【０１６１】
本発明は、いくつかの基本的光ビームを重ねることにより、規則上の照明ビームを形成することを提案するものであり、これら各ビームは、個々の光源に関連する。従って、図３および図４に示されている第１および第２実施例の光源２２a、２２b、．．．２２iを、光検出器１２２a、１２２b、．．．１２２nと置換した場合、自動車の前方の道路シーン内に、１つ以上の光源が存在するかどうかを知ることが可能となり、この道路シーンの領域では、出力信号を供給する光検出器１２２ｉに従って光源が位置する。
【０１６２】
このことは、図８に示されている。図８では、光源２２iと検出器１２２iとの関連の一例を見ることができる。検出器１２２iは、フォトダイオードまたはフォトトランジスタから構成できる。
【０１６３】
図８および図４に示された実施例では、光源２２iによって放出された光は、注入器４２ｉによって、ガイド２４iに注入され、第２端部２６iは、方向ｉの照明ビームＦiを形成するためのシステム、例えばミラー３０またはレンズ４８の焦点に位置している。
【０１６４】
外部光源Ｓiが、部分ビームＦi内の同じ方向ｉに位置している場合、ビーム形成システム３０または４８は、光の逆戻り原理を適用することにより、ガイド２４iの第２端部２６iに、その画像を形成する。
【０１６５】
次に、ガイド２４iにセパレータ７０iを配置することにより、ガイド１２４i内の外部光源Ｓiから受けた光線が、最終的に検出器１２２iによって検出されるように、これら光線を切り換えることが可能である。
【０１６６】
従って、本発明によれば、検出器１２２iが光を受光した場合、このことは、自動車の照明ビームＦ内に外部光源Ｓiが位置していること、特に部分ビームＦi内に位置していることを意味し、従って、このことは、別の自動車のヘッドライトまたはライト、もしくはレトロ反射道路標識が存在するケースを意味する。
【０１６７】
次に、検出器１２２iは、電子要素８０iに信号を送り、この電子要素は、光源２２iのスイッチオフを要求する。すべての検出器１２２iが発生する信号を処理するための電子システム８０内に、すべての電子要素８０iを組み合わせることが可能であり、電子システム８０は、図２を参照して説明した処理システム３よりも、製造がより簡単でかつ高速、更に信頼性をより高くすることができる。
【０１６８】
検出器が受ける光の検出を判断するために、検出器の前方に、カラーフィルタを配置することがある。受光された光が、前方車両から来た場合、受光した光は、赤色の光線のほとんどを含む。受光した光が、反対方向に走行する車両から来た場合、受光した光は、白色光であり、実際にすべての波長を含む。
【０１６９】
検出器の前方に赤色フィルタを配置し、隣接する検出器の前方にすべての色を透過するフィルタを配置することにより、受光した光が同じ方向に走行する前の車両からのものであるか、または反対方向に走行し、通過する車両からのものであるかを判断することができる。
【０１７０】
２つの検出器が、同時に所定のスレッショルドよりも高い信号を供給する場合、または無色のフィルタを有する検出器だけが、所定のスレッショルドよりも高い信号を供給する場合、このことは、受光した光が白色光であり、よって、反対方向に走行する車両からのものであることを意味する。
【０１７１】
赤色フィルタを有する検出器だけが、所定のスレッショルドよりも高い信号を供給する場合、このことは、受光した光が赤色であり、同一方向に走行する車両からのものであることを意味する。
【０１７２】
発光ダイオードは、可逆的であることも指摘できる。これは、通常、光ビーム専用のどの発光ダイオードも、自らのスペクトル発光領域に近いスペクトルバンド内で、光検出器としても機能できるからである。
【０１７３】
しかし、光束を発光団によって、少なくとも部分的に収束することによって、得られる白色光を放出するダイオードは、目で見ることのできるスペクトル内の光検出器としては、極めて感度が高いとは言えない。
【０１７４】
このダイオードは、実際には、紫外線の高光束に対してしか感度がない。それにもかかわらず、現在では、前に引用したダイオードのサイズに匹敵するサイズであって、蛍光発光せず、互いに極めて接近している２〜４つの発光チップを含むミニチュアボックスが存在している。従って、このダイオードによって、加算合成により、白色光ビームを形成することができる。
【０１７５】
このような解決案は、上記実施例に関連して適用可能であり、かえって、横方向の断面が正方形でもある光ガイドは内部を伝搬するモードを混合し、よって、注入システムによって形成されるカラービームを混合するので、チップの厳密な、重ね合わせない状態により幾何学的に部分的に分離される。
【０１７６】
この構造では、かかるダイオードを、適当にセンサとして使用でき、例えば赤色チップは、可視スペクトル内のすべての光線を検出できる。
【０１７７】
各発光ダイオードが、２つの機能、例えば、自動車の前方の道路シーンに照明ビームを放出する機能、およびこの照明ビーム内に位置する外部光源を検出する機能を満たすように、複数の発光ダイオードを有利に使用することもできる。
【０１７８】
発光モードと受光モードとで交互に機能するように、電子回路２５により、各発光ダイオードを制御する。受光モードでダイオードを機能する間の時間インターバルは、光ビームに干渉せず、ドライバーの目に認識されないように、十分に短く選択される。
【０１７９】
自動車の照明および信号で使用される発光ダイオードの立ち上がり時間、および降下時間は、極めて短く、いずれのケースにおいても、約２５Ｈｚの人の目の時定数、例えば網膜の持続時間よりもかなり短く、そのため、かかる短いインターバルで、スイッチングするように機能できる。
【０１８０】
次に、この電子制御回路２５は、第１時間インターバルの間に、各発光ダイオードに対して自動車の照明ビーム内の部分光ビームを形成するための発光モードとしてダイオードを機能させることを要求し、第２の時間インターバルの間で、当該ダイオードに関連する部分ビームの方向に、外部光源に対する光検出モードでダイオードを機能させることを要求する。
【０１８１】
この電子制御回路２５は、受光モードでは、第２時間インターバルの間に、外部光源によって放出された光ビームの受光に応答し、このダイオードによって発生された測定信号を受信すると共に、測定信号を処理することから得られた検出情報を出力として供給するように、各ダイオードに接続された電子検出回路も含んでいる。
【０１８２】
電子制御回路２５は、各ダイオードに対するスイッチング回路も含み、このスイッチング回路は、第２受光時間インターバルの間で、外部光源の存在を検出する場合に、発光モードにおける第１時間インターバル中の発光ダイオードのエネルギー供給を禁止するように、受光モードにおいて、第２時間インターバル中に制御される。
【０１８３】
図８に示した回路を使用する代わりに、１つのチップが赤外線を放出するようになっている２〜４つの発光チップを含む、上記タイプのミニチュアボックスを使用することが可能である。更に検出要素は、チップが発光する波長よりも短いすべての波長を検出するので、チップを検出要素として使用することもできる。
【０１８４】
異なる波長の光線を放出するいくつかのチップを含むミニチュアボックスの場合、更に、例えば緑色に対応する所定の波長内で発光するチップが、数十ヘルツ前後の低い周波数で数ミリ秒の極めて短いパルスを放出し、よって、人の目に認識できないように、電子制御回路２５によって、これらチップを制御することも可能である。
【０１８５】
電子制御回路２５は、当該タイムスロット内で、第１のカラー、例えば赤色に、相補的なカラーを放出するチップを検出器として使用することも可能となる。従って、ダイオードに関連する部分光ビームに対応する方向、および角度セクター内の、照明されていない障害物でも存在を検出するための検出器を製造することも可能である。
【０１８６】
異なる波長の光線を放出するいくつかのチップを含むミニチュアボックスを使用することは、追加カラーフィルタを介在させることなく、受光した光の性質、例えば白色または赤色を区別できるという利点も有する。ダイオードは、ダイオードが放出する光の波長よりも短い波長の光線を検出できるからである。この結果、ボックスのダイオードによって放出される信号を簡単に分析することによって、ダイオードが受光した光のカラーを知ることができる。
【０１８７】
従って、例えば道路標識によって生じるレトロ反射により、照明が同一の道路を走行する他の車両のドライバー、または光ビームを放出する車両のドライバーのいずれかに対し、幻惑を生じさせると考えられるエリアにおいて、スイッチをオフにしながら、道路の所定の特定エリアだけを照明できる照明システムが提供される。
【０１８８】
光線を送る必要がないエリアの検出は、簡単、高速、かつ信頼できる状態で実行される。検出機能と変調照明機能の２つの機能は、簡単で、かつ高速の計算しか必要としないで、リアルタイムで作動する簡単かつ信頼性の高いシステムによって実行される。
【０１８９】
道路シーンの最適な照明をドライバーに提供するよう、上記基本的光ビームからメインビーム全体を構成することができる。更に、本発明にかかわる変調光ビームを、ディップビームのカットオフよりも上に位置する、ディップビームに追加されるビームとすることも可能である。
【０１９０】
本発明は、相補的な照明が同一道路を走行する車両のドライバーを幻惑せず、かつ道路標識のレトロ反射の結果として、ドライバー自らを幻惑しないことを保証しながら、カットオフよりも上に位置する、通常の照明よりも優れたディップ照明を提供できる。エリア１内に含まれるこの相補的ライトによって、ドライバーは、カットオフＣを越える道路シーンを見ることができる。
【０１９１】
どの実施例であれ、本発明のヘッドライトは、ドライバーに対し、道路のより良好な視認性を提供できる。その理由は、このヘッドライトは、道路シーンを従来どおり照明することが可能であるので、カットオフを越える、より遠方の照明が可能であるからである。
【０１９２】
このような、より遠方の照明が、黒色スポットまたはダークスポットを含み、更にこれらスポットが、例えば交通量の多い場合に多数であった場合でも、このような遠方の照明は、追加照明であるので、ドライバーは必ず従来の照明よりも良好な視認性を有する。
【０１９３】
本発明の変形例では、上に説明したヘッドライトによって放出される光ビームを、他の機能に適合するよう、延長された照明の可能性から利益を得るための工夫がなされている。従って、カットオフＣを変調するように、ディップ光ビームを適合させることが極めて容易である。
【０１９４】
例えば、右側走行または左側走行の規則に対し、光ビームを極めて容易に適合させることが可能である。同様に、「適応フロント照明システム」から、いわゆる新しいＡＦＳ機能を満たすと共に、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、雨天における照明機能または自動車路における照明機能と、コンパーチブルな光ビームを発生することが極めて容易である。
【０１９５】
当然ながら、本発明は、上に説明した実施例だけに限定されるものでなく、当業者であれば、本発明の範囲内で、多数の変更を行うことができる筈である。
【０１９６】
例えばこの装置は、自動車のドライバーが潜在的な障害物に注意を向けさせ、この障害物を照明し、すぐ近くは照明しないか、または低強度で照明することができる。同様に、いくつかの光学的デバイス、例えば図３にて３０で示されているような、いくつかのミラー、または図４において４８で示されているいくつかのレンズを使用することが可能である。
【０１９７】
この光学的デバイスは、単一のミラーを形成するように共に補助し合い、かつ各ミラーまたは各レンズは、光源のグループと関連する。
【図面の簡単な説明】
【０１９８】
【図１】本発明に係わる照明を組み合わせた従来のディップ照明によって照明された道路を示す略図である。
【図２】本発明に係わる変調照明システムを形成する種々の要素を示す略図である。
【図３】本発明に係わる照明を発生するヘッドライトの第１実施例を示す略図である。
【図４】本発明に係わる照明を発生するヘッドライトの第２実施例を示す略図である。
【図５】図３および４におけるヘッドライトで使用できる光源の配置を示す略図である。
【図６】本発明に係わる照明を発生するヘッドライトの第３実施例を示す略図である。
【図７】図６に示されたヘッドライトで使用できる光学的スイッチの一例を示す略図である。
【図８】本発明に係わる方法を実施するために使用できる、組み合わされた照明および検出システムの一例を示す略図である。
【符号の説明】
【０１９９】
Ｒ            道路
ＢＣ１        左側路側帯
ＢＣ２        右側路側帯
Ｖ１          第１車両
Ｖ２          第２車両
ＡＶ          光ビームの領域
Ｐ            道路標識
１            光学システム
２            検出システム
３            電子処理システム
４            矢印
１０          変調システム
【図１】
2007182214.tif 000003
【図２】
2007182214.tif 000004
【図３】
2007182214.tif 000005
【図４】
2007182214.tif 000006
【図５】
2007182214.tif 000007
【図６】
2007182214.tif 000008
【図７】
2007182214.tif 000009
【図８】
2007182214.tif 000010
【外国語明細書】
2007182214000001.pdf