JP7469566B2 - 自動車投光器用の照射装置 - Google Patents

Description

本発明は、セグメント化された配光内で照射装置の前方にあり光を放射する物体を認識し且つ目標を定めて減光するための自動車投光器用の照射装置に関し、該照射装置は、以下の構成を含み、即ち、
－ 発光画素アレイ内で行と列に配設された複数の発光画素を含んだ光生成ユニットを含み、但し光生成ユニットは、セグメント化された配光を該照射装置の前方で主放射方向に放射するように構成されており、
－ 光を放射する物体の光を第１光センサを用いて認識するための光センサ装置を含み、第１光センサは、一列に配設された複数の第１センサ画素を有し、但し第１センサ画素は、第１光センサに入射する３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長領域内の光の光束を検知するように構成されており、
－ 光生成ユニット及び光センサ装置と接続されており且つセグメント化された配光を生成するために光生成ユニットを制御するように構成されている制御ユニットを含んでいる。

更に本発明は、本発明による照射装置を少なくとも１つ備えた自動車投光器に関する。

ＡＤＢシステムないしＡＤＢ自動車投光器（ＡＤＢ：アダプティブドライビングビーム）は、通常は、カメラ又はカメラシステムのような周囲記録装置と、自動車投光器システムとを含んでいる。ＡＤＢシステムのよく知られた機能方式は、周囲記録装置が自動車投光器システムに提供することのできる情報に依存して自動車投光器システムが自動車投光器を制御し且つ例えば自動車投光器を用いて生成される配光の適切な領域を減光する（ausblenden）又は暗くすることにある。

マトリクスタイプ（行列タイプ）のＡＤＢシステムでは、減光領域は、たいていの場合は、対応の光源のスイッチオフ／減光を用いて生成される。前記の自動車前照灯用の照射装置は、好ましくはマトリクスタイプの装置である。

国際公開第０２／０４２４７号 米国特許出願公開第２０２０／０５５４４０号 欧州特許出願公開第１５５３４２９号 独国特許出願公開第１０２０１１００６５５４号 独国特許出願公開第１０２００７０４００４２号 欧州特許出願公開第２３８０７７４号

特に自動車投光器の製造者の観点からすると、ＡＤＢシステムにおいて周囲記録装置が自動車投光器システムとは構造的に分離されていることは不利である。通常は、ＡＤＢシステムの前記の本質的な部分は、様々な製造者から提供される。典型的に自動車投光器システムは、周囲記録装置の側から提供される情報を入力するために設けられたインタフェースを有する。このことは、例えば、自動車投光器の製造者が、減光シナリオの設定時には、外部から提供された周囲記録装置により供給される情報、例えば購入した周囲記録装置により供給される情報に依存していることをもたらす。前記の情報は、多くの場合は、所謂物体リスト（オブジェクトリスト）の形式で存在する。周囲記録装置は、例えば前記のカメラシステムを用いてカメラシステムの視野（英語では「Field of View」）内の画像を記録することにより、そのような物体リストを生成し、この際、その視野は、好ましくは、自動車の前方の重要な領域に適合されており、それらの画像は、周囲記録装置内にある計算ユニットを使用して評価される。この際、重要な領域への視野の適合とは、視野が、少なくとも自動車の前方にある車道を検知するために十分に大きい開度を有することとして理解される。計算ユニットは、アウトプットとして前記の物体リストを供給する。そのようなリスト内の物体としては、例えば、トラック、乗用車、オートバイなどのような車両を挙げることができる。各々の物体には、典型的にカメラシステムの座標系内の座標が割り当てられる。従ってこの原点座標系は、多くの場合は、自動車の内室内のバックミラーのほぼ後側に原点を有するが、その理由は、そこに通常はカメラシステムのカメラが配設されているためである。

さて、制御システムがインプットとしてそのような物体リストを取得すると、制御システムは、物体リストに対応し、生成すべき光像を計算する。この際、先ず複数の物体の複数の座標が自動車投光器の座標系に換算されなくてはならない。このことは、比較的高い計算能力を要求し、重大な時間遅延を引き起こし、可能なエラー原因である。それに加え、多くの場合は、周囲記録装置の計算ユニットの側での物体の誤認識により発生する追加的なエラーも生じることがある。まれでなく発生するこの種の１つのエラーは、先を走行する１台のトラックと２台のオートバイとの間の混同であり、この際、計算ユニットは、第１の撮像に基づきトラックのテールランプを認識し、例えばそれに続く第２の撮像では、同じテールランプが２台のオートバイとして解釈される。自動車投光器システムの制御システムはこれらのデータに影響を及ぼすことができないので、それらのテールランプが物体リスト内で２台のオートバイに割り当てられているか（照射内とする）又はトラックに割り当てられている（減光とする）かに応じ、テールランプの間の領域の周期的な増光と減光が発生する。このことは、事情によっては、光反射に基づく運転者の眩惑をもたらしてしまう。

更に例えば、通常は互いに離間されている２つの自動車投光器を備えた対向走行する複式軌道（三輪や四輪）の自動車が、互いに依存しない２つの光源としてのみセンサユニットにより知覚される場合が発生することがあり、この際、光センサのそれぞれの２つのセンサ画素は、設定可能な光束閾値の超過に基づき「活性化（アクティブ化）」され、またこの際、これらの２つの活性化されたセンサ画素の間には、活性化されなかったセンサ画素がある。制御ユニットは、２つの「活性化された」センサ画素に割り当てられた発光画素群の光束（光の流れ）を減少させるように誘因されるだけであり、それにより対向走行する車両の運転者は、眩惑されることになる。

本発明の課題は、改善された照射装置を提供することである。

前記課題は、以下の構成により解決される。即ち、
光生成ユニットと、光センサ装置と、制御ユニットとは、一緒に基本支持体上に配設されており、基本支持体と一緒に１つの構成ユニットを形成し、
この際、発光画素アレイの発光画素は、複数の発光画素群に分割（区分）されており、またこの際、それぞれ１つの発光画素群は、１つの発光立体角内にあるセグメント化された配光の１つのセグメントを生成することができ、この際、各発光画素群は、少なくとも１つの発光画素を含み、
またこの際、複数の第１センサ画素におけるそれぞれ１つのセンサ画素は、それぞれのセンサ画素に割り当てられた１つの検知立体角内の光を検知することができ、かつ、それぞれ１つの発光画素群に割り当てられており、この際、複数の第１センサ画素の各センサ画素には、１つの異なる検知立体角が割り当てられており、この際、それらの検知立体角は、実質的に互いに接して隣接し、光を放射する物体の光を認識することのできる１つの全検知立体角を形成し、またこの際、各第１センサ画素に入射する光は、それぞれの第１センサ画素に割り当てられた光束値として検知可能であり、
この際、１つの第１センサ画素により検知可能な検知立体角は、それぞれ割り当てられた発光画素群の発光立体角と実質的に等しく、
照射装置は、照射装置の前方にある物体の間隔（距離）測定のためにレーザ光線生成装置を含み、レーザ光線生成装置は、７８０ｎｍから１ｍｍまでの波長領域内の少なくとも１つのレーザ光線を照射装置の前方に放射し且つ水平方向の向きが変えられるように構成されており、
この際、光センサ装置は、一列に配設された複数の第２センサ画素を含んだ第２光センサを追加的に含み、この際、第２センサ画素は、第２光センサに入射する光からレーザ光線生成装置のレーザ光線の波長領域内の光束を検知するように構成されており、
またこの際、制御ユニットは、それぞれの第１センサ画素により検知された光束値をそれぞれ設定可能な閾値と個々に比較し且つ閾値の超過時には対応の発光画素群の光束を減少させるように構成されており、
この際、２つの検知立体角内で閾値の超過が確認され且つこれらの２つの検知立体角の間に位置する少なくとも１つの検知立体角内で閾値の超過が確認されない場合には、制御ユニットは、閾値が超過されている２つの検知立体角とこれらの２つの検知立体角の間に位置する検知立体角とから成り立つ第１センサ画素の数に対応する推定の物体幅を導き出し且つ第２光センサにより物体で反射するレーザ光線の走行時間測定及び／又は三角測量測定を用いて検出可能である実際の物体幅と比較するように構成されており、
この際、もしも推定の物体幅が実際の物体幅と一致する場合には、制御ユニットは、推定の物体幅の第１センサ画素に割り当てられた対応の発光画素群の光束を、閾値が超過されている検知立体角の間の検知立体角内で閾値の超過が無いにもかかわらず、減少させるように構成されており、
及び／又は、
ある検知立体角内で閾値の超過が確認される場合には、制御ユニットは、閾値が超過されている第１センサ画素に対応する推定の物体幅を導き出し且つ第２光センサにより物体で反射するレーザ光線の走行時間測定及び／又は三角測量測定を用いて検出可能である実際の物体幅と比較するように構成されており、この際、実際の物体幅は、物体で反射するレーザ光線の光が検知される第２センサ画素の数に対応し、
この際、もしも実際の物体幅が推定の物体幅よりも大きい場合には、制御ユニットは、閾値が超過された第１センサ画素と、閾値の超過が確認された検知立体角に対して検知立体角が直接的に隣接している第１センサ画素に対応しているか、又は実際の物体幅が検出された第２センサ画素に対応する第１センサ画素に対応している発光画素群の光束を減少させるように構成されている。
即ち本発明の第１の視点により、
セグメント化された配光内で照射装置の前方にあり光を放射する物体を認識し且つ目標を定めて減光するための自動車投光器用の照射装置であって、前記照射装置は、以下の構成を含み、即ち、
－ 発光画素アレイ内で１つ又は複数の行と列に配設された複数の発光画素を含んだ光生成ユニットを含み、但し前記光生成ユニットは、セグメント化された配光を前記照射装置の前方で主放射方向に放射するように構成されており、
－ 光を放射する物体の光を第１光センサを用いて認識するための光センサ装置を含み、第１光センサは、一列に配設された複数の第１センサ画素を有し、但し第１センサ画素は、第１光センサに入射する３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長領域内の光の光束を検知するように構成されており、
－ 前記光生成ユニット及び前記光センサ装置と接続されており且つセグメント化された配光を生成するために前記光生成ユニットを制御するように構成されている制御ユニットを含んだ構成であり、
前記光生成ユニットと、前記光センサ装置と、前記制御ユニットとは、一緒に基本支持体上に配設されており、前記基本支持体と一緒に１つの構成ユニットを形成し、
発光画素アレイの発光画素は、複数の発光画素群に分割されており、それぞれ１つの発光画素群は、１つの発光立体角内にあるセグメント化された配光の１つのセグメントを生成することができ、各発光画素群は、少なくとも１つの発光画素を含み、
また複数の第１センサ画素におけるそれぞれ１つの第１センサ画素は、それぞれの第１センサ画素に割り当てられた１つの検知立体角内の光を検知することができ、かつ、それぞれ１つの発光画素群に割り当てられており、複数の第１センサ画素の各第１センサ画素には、１つの異なる検知立体角が割り当てられており、それらの検知立体角は、実質的に互いに接して隣接し、光を放射する物体の光を認識することのできる１つの全検知立体角を形成し、また各第１センサ画素に入射する光は、それぞれの第１センサ画素に割り当てられた光束値として検知可能であり、
１つの第１センサ画素により検知可能な検知立体角は、それぞれ割り当てられた発光画素群の発光立体角と実質的に等しく、
前記照射装置は、前記照射装置の前方にある物体の間隔測定のためにレーザ光線生成装置を含み、前記レーザ光線生成装置は、７８０ｎｍから１２μｍまでの波長領域内の少なくとも１つのレーザ光線を前記照射装置の前方に放射し且つ水平方向の向きが変えられるように構成されており、
前記光センサ装置は、一列に配設された複数の第２センサ画素を含んだ第２光センサを追加的に含み、第２センサ画素は、第２光センサに入射する光から前記レーザ光線生成装置のレーザ光線の波長領域内の光束を検知するように構成されており、
前記制御ユニットは、それぞれの第１センサ画素により検知された光束値をそれぞれ設定可能な閾値と個々に比較し且つ閾値の超過時には対応の発光画素群の光束を減少させるように構成されており、
２つの検知立体角内で閾値の超過が確認され且つこれらの２つの検知立体角の間に位置する少なくとも１つの検知立体角内で閾値の超過が確認されない場合には、前記制御ユニットは、閾値が超過されている２つの検知立体角とこれらの２つの検知立体角の間に位置する検知立体角とから成り立つ第１センサ画素の数に対応する推定の物体幅を導き出し且つ第２光センサにより物体で反射するレーザ光線の走行時間測定及び／又は三角測量測定を用いて検出可能である実際の物体幅と比較するように構成されており、
もしも推定の物体幅が実際の物体幅と一致する場合には、前記制御ユニットは、推定の物体幅の第１センサ画素に割り当てられた対応の発光画素群の光束を、閾値が超過されている検知立体角の間の検知立体角内で閾値の超過が無いにもかかわらず、減少させるように構成されていること、
を特徴とする照射装置が提供される。
更に本発明の第２の視点により、
前記照射装置を少なくとも１つ含んだ自動車投光器が提供される。
尚、本願の特許請求の範囲に付記された図面参照符号は、専ら本発明の理解の容易化のためのものであり、図示の形態への限定を意図するものではないことを付言する。

本発明において、以下の形態が可能である。
（形態１）
セグメント化された配光内で照射装置の前方にあり光を放射する物体を認識し且つ目標を定めて減光するための自動車投光器用の照射装置であって、前記照射装置は、以下の構成を含み、即ち、
－ 発光画素アレイ内で１つ又は複数の行と列に配設された複数の発光画素を含んだ光生成ユニットを含み、但し前記光生成ユニットは、セグメント化された配光を前記照射装置の前方で主放射方向に放射するように構成されており、
－ 光を放射する物体の光を第１光センサを用いて認識するための光センサ装置を含み、第１光センサは、一列に配設された複数の第１センサ画素を有し、但し第１センサ画素は、第１光センサに入射する３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長領域内の光の光束を検知するように構成されており、
－ 前記光生成ユニット及び前記光センサ装置と接続されており且つセグメント化された配光を生成するために前記光生成ユニットを制御するように構成されている制御ユニットを含んだ構成であり、
前記光生成ユニットと、前記光センサ装置と、前記制御ユニットとは、一緒に基本支持体上に配設されており、前記基本支持体と一緒に１つの構成ユニットを形成し、
発光画素アレイの発光画素は、複数の発光画素群に分割されており、それぞれ１つの発光画素群は、１つの発光立体角内にあるセグメント化された配光の１つのセグメントを生成することができ、各発光画素群は、少なくとも１つの発光画素を含み、
また複数の第１センサ画素におけるそれぞれ１つのセンサ画素は、それぞれのセンサ画素に割り当てられた１つの検知立体角内の光を検知することができ、かつ、それぞれ１つの発光画素群に割り当てられており、複数の第１センサ画素の各センサ画素には、１つの異なる検知立体角が割り当てられており、それらの検知立体角は、実質的に互いに接して隣接し、光を放射する物体の光を認識することのできる１つの全検知立体角を形成し、また各第１センサ画素に入射する光は、それぞれの第１センサ画素に割り当てられた光束値として検知可能であり、
１つの第１センサ画素により検知可能な検知立体角は、それぞれ割り当てられた発光画素群の発光立体角と実質的に等しく、
前記照射装置は、前記照射装置の前方にある物体の間隔測定のためにレーザ光線生成装置を含み、前記レーザ光線生成装置は、７８０ｎｍから１２μｍまでの波長領域内の少なくとも１つのレーザ光線を前記照射装置の前方に放射し且つ水平方向の向きが変えられるように構成されており、
前記光センサ装置は、一列に配設された複数の第２センサ画素を含んだ第２光センサを追加的に含み、第２センサ画素は、第２光センサに入射する光から前記レーザ光線生成装置のレーザ光線の波長領域内の光束を検知するように構成されており、
前記制御ユニットは、それぞれの第１センサ画素により検知された光束値をそれぞれ設定可能な閾値と個々に比較し且つ閾値の超過時には対応の発光画素群の光束を減少させるように構成されており、
２つの検知立体角内で閾値の超過が確認され且つこれらの２つの検知立体角の間に位置する少なくとも１つの検知立体角内で閾値の超過が確認されない場合には、前記制御ユニットは、閾値が超過されている２つの検知立体角とこれらの２つの検知立体角の間に位置する検知立体角とから成り立つ第１センサ画素の数に対応する推定の物体幅を導き出し且つ第２光センサにより物体で反射するレーザ光線の走行時間測定及び／又は三角測量測定を用いて検出可能である実際の物体幅と比較するように構成されており、
もしも推定の物体幅が実際の物体幅と一致する場合には、前記制御ユニットは、推定の物体幅の第１センサ画素に割り当てられた対応の発光画素群の光束を、閾値が超過されている検知立体角の間の検知立体角内で閾値の超過が無いにもかかわらず、減少させるように構成されていること。
（形態２）
ある検知立体角内で閾値の超過が確認される場合には、前記制御ユニットは、閾値が超過されている第１センサ画素に対応する推定の物体幅を導き出し且つ第２光センサにより物体で反射するレーザ光線の走行時間測定及び／又は三角測量測定を用いて検出可能である実際の物体幅と比較するように構成されており、実際の物体幅は、物体で反射するレーザ光線の光が検知される第２センサ画素の数に対応し、
もしも実際の物体幅が推定の物体幅よりも大きい場合には、前記制御ユニットは、閾値が超過された第１センサ画素と、閾値の超過が確認された検知立体角に対して検知立体角が直接的に隣接している第１センサ画素とに対応しているか、又は実際の物体幅が検出された第２センサ画素に対応する第１センサ画素に対応している発光画素群の光束を減少させるように構成されていること、が好ましい。
（形態３）
複数の第２センサ画素におけるそれぞれ１つのセンサ画素は、それぞれのセンサ画素に割り当てられた認識立体角内の光を検知することができ、且つ、複数の第１センサ画素のそれぞれ１つのセンサ画素に割り当てられており、この第２センサ画素の認識立体角は、第１センサ画素の対応の検知立体角と実質的に等しいこと、が好ましい。
（形態４）
前記レーザ光線生成装置の少なくとも１つのレーザ光線は、前記照射装置の前方を少なくとも１つの水平方向の行（ライン）においてスキャンしながら放出可能であること、が好ましい。
（形態５）
レーザ光線は、少なくとも２つの行（ライン）、好ましくは４つの行（ライン）において交互に放出可能であり、レーザ光線は、それぞれ、少なくとも２つの行（ライン）のうちの１つにおいてのみスキャンしながら放出可能であること、が好ましい。
（形態６）
第１センサ画素の数は、第２センサ画素の数と同じであること、が好ましい。
（形態７）
前記制御ユニットは、前記照射装置の前方にある光を放射する物体の前記照射装置に対する間隔を、第２光センサを用い、走行時間測定及び／又は三角測量測定を用いて検出するように構成されていること、が好ましい。
（形態８）
セグメント化された配光は、セグメント化されたハイビーム配光として構成されていること、が好ましい。
（形態９）
前記照射装置は、前記レーザ光線生成装置のレーザ光線を拡開するために拡開光学系を含むこと、が好ましい。
（形態１０）
前記拡開光学系は、円柱レンズとして構成されており、前記円柱レンズは、前記レーザ光線生成装置のレーザ光線を垂直方向で拡開するように構成されていること、が好ましい。
（形態１１）
第１センサ画素と第２センサ画素は、前記照射装置の取り付け位置において互いに上下にそれぞれ一列で共通のプリント回路板上に配設されており、特に好ましくは、第１センサ画素と第２センサ画素は、同じセンサチップ上に配設されており、また前記照射装置は、第１センサ画素と第２センサ画素に割り当てられたセンサレンズを含んでいること、が好ましい。
（形態１２）
前記センサレンズは、円柱レンズとして構成されていること、が好ましい。
（形態１３）
第１センサ画素は、３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長領域内に限って光を透過させるように構成された第１フィルタを有し、第２センサ画素は、７８０ｎｍから１２μｍまでの波長領域内に限って光を透過させるように構成された第２フィルタを有すること、が好ましい。
（形態１４）
前記レーザ光線生成装置の少なくとも１つのレーザ光線は、変調されていること、が好ましい。
（形態１５）
前記照射装置を少なくとも１つ含んだ自動車投光器。

三角測量測定では、レーザ光線生成装置と、第２光センサの個々の第２センサ画素との間の間隔が既知であり、この際、同様に、レーザ光線がその少なくとも１つのラインにおいて放出される角度も既知であり、制御ユニットにより検出可能ないし呼び出し可能である。更に同様に、物体で反射するレーザ光線の角度も、例えば第２光センサの対応の第２センサ画素により検知可能であり、従って既知であり、それによりレーザ光線が当たり反射する物体の領域における間隔が、制御ユニットにより検出可能ないし算出可能である。

実際の物体幅は、物体で反射するレーザ光線の光が検知される第２センサ画素の数に対応し得ることを指摘しておく。この際、第２センサ画素は、第１センサ画素に対応し、またこの際、第１センサ画素の数と、第２センサ画素の数とは、同じであり、それぞれ１つの第１センサ画素には、正に１つの第２センサ画素が割り当てられている。またそれに続き、各第２センサ画素にも、対応の第１センサ画素の対応の発光画素群が割り当てられている。

それにより、水平方向の向きを変えることのできるレーザ光線により物体の複数の点が走査ないしスキャンされ、それにより物体幅ないし物体の大きさが決定可能であるので、照射装置の前方にある物体の実際の物体幅ないし物体の大きさを決定するないし導き出すこともできる。

照射装置に対する物体の間隔（距離）が検出可能であることを考慮することができる。基本支持体が一体的に構成されていると、特にシンプルな構造が得られる。

基本支持体は、光センサと、発光手段と、制御ユニットとが配設されている冷却体（ヒートシンク）を有することができる。

それに加え、有利には、基本支持体は、プリント回路板を有し、この際、光センサと、発光手段と、制御ユニットとがプリント回路板上に取り付けられている。この場合、光センサと、発光手段と、制御ユニットとは、同様に基本支持体に配設されているが、基本支持体とは接触していないことを指摘しておく。

複数のセンサ画素が、ＣＭＯＳ技術で製造された「アクティブ・ピクセル・センサ」（ＡＰＳ－ＣＭＯＳ）の形式でグループ化されていると、特に有利なバリエーションが得られ、この際、ここでは、フォトダイオードの機能（Ａ／Ｄ変換、読み出しのタイミング制御、増幅)のための幾つかの周辺回路が直接的に同じ半導体部材に実装されている。

特に好ましいバリエーションでは、１つの発光画素、特に各発光画素は、少なくとも１つのＬＥＤ光源として構成されていることができる。

それに加え、制御ユニットは、互いに通信のために接続されている少なくとも２つのマイクロコントローラ、好ましくは正に２つのマイクロコントローラを含むことが考えられ、この際、好ましくは、第１マイクロコントローラは、光センサを制御するように構成され、また好ましくは、第２マイクロコントローラは、発光手段を制御するように構成されている。

この際、これらのマイクロコントローラの少なくとも１つが、直接的に光活性センサ要素と接続され、例えば同じ電子構成部材ハウジング（「チップパッケージ」）内で光活性センサ要素の直後に位置付けられており、センサ関連のデータ前処理を実行すると、有利で有り得る。この前処理は、例えば、画素間の測定値の互いの比較及び保存された値との比較、ないし保存された評価特性（読み出し速度、露光時間、増幅）の選択と制御を含んでいる。

複数の第２センサ画素におけるそれぞれ１つのセンサ画素は、それぞれのセンサ画素に割り当てられた認識立体角内の光を検知することができ、複数の第１センサ画素のそれぞれ１つのセンサ画素に割り当てられており、この際、この第２センサ画素の認識立体角は、第１センサ画素の対応の検知立体角と実質的に等しい。

レーザ光線生成装置のレーザ光線は、照射装置の前方を少なくとも１つの水平方向の行（ライン）においてスキャン（走査）しながら放出可能であることを考慮することができる。

レーザ走査とも呼ばれるレーザスキャニングは、ある表面又はある物体を測定し、処理するため、或いは画像を生成するために、レーザ光線を用いてそれらをライン状又はグリッド状にスイープ（Ueberstreichen）することを意味する。

レーザ光線は、少なくとも２つの行（ライン）、好ましくは４つの行（ライン）において放出可能であることを考慮することができ、この際、レーザ光線は、それぞれ、少なくとも２つの行（ライン）のうちの１つにおいてのみスキャンしながら放出可能である。

複数のレーザ光線生成装置が含まれており、これらのレーザ光線生成装置は、交互に行（ライン）を垂直方向に異なる間隔を置いてスキャンないし放出することもできる。

第１センサ画素の数は、第２センサ画素の数と同じであることができる。

制御ユニットは、照射装置の前方にある光を放射する物体の照射装置に対する間隔を、第２光センサを用い、（光）走行時間測定を用いて検出するように構成されていることができる。

セグメント化された配光は、セグメント化されたハイビーム配光として構成されていることができる。

照射装置は、レーザ光線生成装置のレーザ光線を拡開するために拡開光学系を含むことができる。

拡開光学系は、円柱レンズ（シリンドリカルレンズ）として構成されており、この円柱レンズは、レーザ光線生成装置のレーザ光線を垂直方向で拡開するように構成されていることができる。

それにより垂直方向でより大きい領域が網羅（カバー）されるべきである。

第１センサ画素（複数）と第２センサ画素（複数）は、照射装置の取り付け位置において互いに上下にそれぞれ一列で共通のプリント回路板上に配設されていることができ、特に好ましくは、第１センサ画素と第２センサ画素は、例えばＣＭＯＳ技術で製造された同じセンサチップ上に配設されており、またこの際、照射装置は、第１センサ画素と第２センサ画素に割り当てられたセンサレンズを含んでいる。

そのレンズは、円柱レンズ（シリンドリカルレンズ）として構成されていることができる。

共通のセンサレンズは、非対称であり、また垂直方向の領域ではなく水平方向で局所的な解像度を保証するために、例えば円柱レンズ（シリンドリカルレンズ）として構成されている。

それにより、垂直方向における解像度ではなく、水平方向で良好な解像度が保証されている。円柱レンズは、ある程度の垂直方向の領域が網羅（カバー）されていることを可能とする。つまり間隔測定のための垂直方向における解像度は、垂直方向に積み重ねられたラインにおいて交互に放出可能でもあるレーザ光線生成装置の少なくとも１つのレーザ光線により得られる。

１つのレーザ光線により交互にスキャンされる複数のラインないしライン領域がある場合には、それらは、互いに接して隣接し、重なり合っていないことを指摘しておく。

第１センサ画素は、３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長領域内に限って光を透過させるように構成された第１フィルタを有し、第２センサ画素は、７８０ｎｍから１２μｍまでの波長領域内に限って光を透過させるように構成された第２フィルタを有することができる。

レーザ光線生成装置の少なくとも１つのレーザ光線は、変調されていることができる。

前記課題は、同様に、本発明による照射装置を少なくとも１つ備えた自動車投光器により解決される。

以下、例示の図面に基づき、本発明を詳細に説明する。

複数の発光画素群を備えた光生成ユニットと、第１光センサ及び第２光センサを備えた光センサ装置と、レーザ光線生成装置と、光生成ユニット及び光センサ装置を制御可能な制御ユニットとを有する例示の一照射装置を示す図である。 レーザ光線生成装置により生成可能な１つのレーザ光線の例示の一描写を示す図であり、このレーザ光線は、複数のラインにおいてその水平方向の向きを変えることができる。 対向車両を伴う例示の一走行状況を示す図である。 図３の走行状況に対応する第１光センサ及び第２光センサのセンサ画素の制御と、発光画素群の対応の制御とを示す図である。

図１は、セグメント化された配光内で、例えばハイビーム配光内で、照射装置１０の前方にあり光を放射する物体２０を認識し且つ目標を定めて減光する（ausblenden）ための自動車投光器用の例示の一照射装置１０を示しており、照射装置１０は、発光画素アレイ内で行と列に配設された複数の発光画素１１０を有する光生成ユニット１００を含み、この際、光生成ユニット１００は、セグメント化された配光を照射装置１０の前方で主放射方向に放射するように構成されている。

更に照射装置１０は、光を放射する物体２０の光を第１光センサ２１０を用いて認識するための光センサ装置２００を含み、第１光センサ２１０は、一列に配設された複数の第１センサ画素２１１を有し、この際、第１センサ画素２１１は、第１光センサ２１０に入射する３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長領域内の光の光束、即ち可視光の光束（光の流れ）を検知するように構成されている。

更に照射装置１０は、光生成ユニット１００及び光センサ装置２００と接続されており且つセグメント化された配光を生成するために光生成ユニット１００を制御するように構成されている制御ユニット３００を含み、またこの際、光生成ユニット１００と、光センサ装置２００と、制御ユニット３００とは、一緒に基本支持体５０上に配設されており、基本支持体５０と一緒に１つの構成ユニットを形成している。

発光画素アレイの発光画素１１０は、複数の発光画素群１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄに分割（区分）されており、この際、各発光画素群は、少なくとも１つの発光画素１１０を含み、またこの際、それぞれ１つの発発光画素群１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄは、例えば図３で概略的に見てとれるように、１つの発光立体角（発光空間角度）ＬＲａ、ＬＲｂ、ＬＲｃ、ＬＲｄ内にあるセグメント化された配光の１つのセグメントを生成することができる。

第１光センサ２１０の複数の第１センサ画素２１１におけるそれぞれ１つのセンサ画素は、同様に図３で見てとれるように、それぞれのセンサ画素２１１に割り当てられた１つの検知立体角（検知空間角度）ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃ、ＤＲｄ内の光を検知することができ、それぞれ１つの発光画素群１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄに割り当てられており、この際、複数の第１センサ画素２１１の各センサ画素には、１つの異なる検知立体角が割り当てられている。

この際、それらの検知立体角ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃ、ＤＲｄは、実質的に互いに接して隣接し、光を放射する物体２０の光を認識することのできる１つの全検知立体角を形成し、またこの際、各第１センサ画素２１１に入射する光は、それぞれの第１センサ画素２１１に割り当てられた光束値として検知可能である。

１つの第１センサ画素２１１により検知可能な検知立体角ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃ、ＤＲｄは、それぞれ割り当てられた発光画素群１１０ａ、１１０ｂ、１００ｃ、１１０ｄの発光立体角ＬＲａ、ＬＲｂ、ＬＲｃ、ＬＲｄと実質的に等しい。

照射装置１０は、照射装置１０の前方にある物体２０の間隔測定ないし大きさ測定のためにレーザ光線生成装置４００を含み、レーザ光線生成装置４００は、７８０ｎｍから１ｍｍまでの波長領域内の少なくとも１つのレーザ光線４１０を照射装置１０の前方に放射し且つ水平方向の向きが変えられるように構成されている。

この際、レーザ光線生成装置４００のレーザ光線４１０は、照射装置１０の前方を少なくとも１つの水平方向の行（ライン）においてスキャン（走査）しながら放出可能であり、図２に示された例では４つの行（ライン）が図示されている。

それに加え、光センサ装置２００は、一列に配設された複数の第２センサ画素２２１を含んだ第２光センサ２２０を含み、この際、第２センサ画素２２１は、第２光センサ２２０に入射する光からレーザ光線生成装置４００のレーザ光線４１０の波長領域内の光束を検知するように構成されている。複数の第２センサ画素２２１におけるそれぞれ１つのセンサ画素は、それぞれのセンサ画素２２１に割り当てられた認識立体角（認識空間角度）ＥＲａ、ＥＲｂ、ＥＲｃ、ＥＲｄ内の光を検知することができ、かつ、複数の第１センサ２１１のそれぞれ１つのセンサ画素に割り当てられており、この際、この第２センサ画素２２１の認識立体角ＥＲａ、ＥＲｂ、ＥＲｃ、ＥＲｄは、第１センサ画素２１１の対応の検知立体角ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃ、ＤＲｄと実質的に等しい。この際、第１センサ画素２１１の数は、第２センサ画素２２１の数に対応する。

更に制御ユニット３００は、それぞれの第１センサ画素２１１により検知された光束値をそれぞれ設定可能な閾値と個々に比較し且つ閾値の超過時には対応の発光画素群１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄの光束を減少させるように構成されている。

２つの検知立体角ＤＲｂ、ＤＲｄ内で閾値の超過が確認され且つこれらの２つの検知立体角ＤＲｂ、ＤＲｄの間に位置する少なくとも１つの検知立体角ＤＲｃ内で閾値の超過が確認されない場合には、図３と図４に示された例で図示されているように、制御ユニット３００は、閾値が超過されている２つの検知立体角ＤＲｂ、ＤＲｄとこれらの２つの検知立体角ＤＲｂ、ＤＲｄの間に位置する検知立体角ＤＲｃとから成り立つ第１センサ画素２１１の数に対応する対向車両２０の推定の物体幅を導き出し且つ第２光センサ２２０により対向車両２０で反射するレーザ光線４１０の走行時間測定及び／又は三角測量測定を用いて検出可能である実際の物体幅と比較するように構成されている。

もしも推定の物体幅が実際の物体幅と一致する場合には、制御ユニット３００は、推定の物体幅の第１センサ画素２１１に割り当てられた対応の発光画素群１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄの光束を、閾値が超過されている検知立体角ＤＲｂ、ＤＲｄの間の検知立体角ＤＲｃ内で閾値の超過が無いにもかかわらず、（発光画素群１１０ｃも含めて）減少させるように構成されている。

それに加え、制御ユニット３００は、照射装置１０の前方にある光を放射する物体（対向車両）２０の照射装置１０に対する間隔を、第２光センサ２２０を用い、走行時間測定及び／又は三角測量測定を用いて検出するように構成されている。

更に照射装置１０は、レーザ光線生成装置４００のレーザ光線４１０を拡開するために拡開光学系を含み、この際、拡開光学系は、円柱レンズ（シリンドリカルレンズ）として構成されており、この円柱レンズは、レーザ光線生成装置４００のレーザ光線４１０を垂直方向で拡開するように構成されている。

三角測量測定では、レーザ光線生成装置４００と、第２光センサ２２０の個々の第２センサ画素２２１との間の間隔（ないし距離 Abstand）が既知であり、この際、同様に、レーザ光線がその少なくとも１つの行（ライン）において放出される角度も既知であり、制御ユニット３００により検出可能ないし呼び出し可能である。更に同様に、物体２０で反射するレーザ光線の角度も、例えば第２光センサ２２０の対応の第２センサ画素２２１により検知可能であり、従って既知であり、それによりレーザ光線が当たり反射する物体の領域の間隔（寸法ないし幅 Abstand）が、制御ユニットにより検出可能ない算出可能である。

更に、ある（１つの）検知立体角ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃ内で閾値の超過が確認される場合には、制御ユニット３００は、閾値が超過されている第１センサ画素２１１に対応する推定の物体幅を導き出し且つ第２光センサ２２０により物体２０で反射するレーザ光線４１０の走行時間測定及び／又は三角測量測定を用いて検出可能である実際の物体幅と比較するように構成されており、この際、実際の物体幅は、物体２０で反射するレーザ光線の光が検知される第２センサ画素の数に対応し、この際、もしも実際の物体幅が推定の物体幅よりも大きい場合には、制御ユニット３００は、閾値が超過された第１センサ画素２１１と、閾値の超過が確認された検知立体角に対して検知立体角が直接的に隣接している第１センサ画素２１１とに対応しているか、又は実際の物体幅が検出された第２センサ画素２２１に対応する第１センサ画素２１１に対応している発光画素群１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄの光束を減少させるように構成されている。

１０ 照射装置
２０ 物体、車両
５０ 基本支持体
１００ 光生成ユニット
１１０ 発光画素
１１０ａ 発光画素群
１１０ｂ 発光画素群
１１０ｃ 発光画素群
１１０ｄ 発光画素群
２００ 光センサ装置
２１０ 第１光センサ
２１１ 第１センサ画素
２２０ 第２光センサ
２２１ 第２センサ画素
３００ 制御ユニット
４００ レーザ光線生成装置
４１０ レーザ光線

ＬＲａ、ＬＲｂ、ＬＲｃ、ＬＲｄ 発光立体角
ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃ、ＤＲｄ 検知立体角
ＥＲａ、ＥＲｂ、ＥＲｃ、ＥＲｄ 認識立体角

Claims (15)

1. セグメント化された配光内で照射装置（１０）の前方にあり光を放射する物体（２０）を認識し且つ目標を定めて減光するための自動車投光器用の照射装置（１０）であって、前記照射装置（１０）は、以下の構成を含み、即ち、
   － 発光画素アレイ内で１つ又は複数の行と列に配設された複数の発光画素（１１０）を含んだ光生成ユニット（１００）を含み、但し前記光生成ユニット（１００）は、セグメント化された配光を前記照射装置（１０）の前方で主放射方向に放射するように構成されており、
   － 光を放射する物体（２０）の光を第１光センサ（２１０）を用いて認識するための光センサ装置（２００）を含み、第１光センサ（２１０）は、一列に配設された複数の第１センサ画素（２１１）を有し、但し第１センサ画素（２１１）は、第１光センサ（２１０）に入射する３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長領域内の光の光束を検知するように構成されており、
   － 前記光生成ユニット（１００）及び前記光センサ装置（２００）と接続されており且つセグメント化された配光を生成するために前記光生成ユニット（１００）を制御するように構成されている制御ユニット（３００）を含んだ構成であり、
   前記光生成ユニット（１００）と、前記光センサ装置（２００）と、前記制御ユニット（３００）とは、一緒に基本支持体（５０）上に配設されており、前記基本支持体（５０）と一緒に１つの構成ユニットを形成し、
   発光画素アレイの発光画素（１１０）は、複数の発光画素群（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ）に分割されており、それぞれ１つの発光画素群（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ）は、１つの発光立体角（ＬＲａ、ＬＲｂ、ＬＲｃ、ＬＲｄ）内にあるセグメント化された配光の１つのセグメントを生成することができ、各発光画素群は、少なくとも１つの発光画素（１１０）を含み、
   また複数の第１センサ画素（２１１）におけるそれぞれ１つの第１センサ画素は、それぞれの第１センサ画素（２１１）に割り当てられた１つの検知立体角（ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃ、ＤＲｄ）内の光を検知することができ、かつ、それぞれ１つの発光画素群（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ）に割り当てられており、複数の第１センサ画素（２１１）の各第１センサ画素には、１つの異なる検知立体角が割り当てられており、それらの検知立体角（ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃ、ＤＲｄ）は、実質的に互いに接して隣接し、光を放射する物体（２０）の光を認識することのできる１つの全検知立体角を形成し、また各第１センサ画素（２１１）に入射する光は、それぞれの第１センサ画素（２１１）に割り当てられた光束値として検知可能であり、
   １つの第１センサ画素（２１１）により検知可能な検知立体角（ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃ、ＤＲｄ）は、それぞれ割り当てられた発光画素群（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ）の発光立体角（ＬＲａ、ＬＲｂ、ＬＲｃ、ＬＲｄ）と実質的に等しく、
   前記照射装置（１０）は、前記照射装置（１０）の前方にある物体（２０）の間隔測定のためにレーザ光線生成装置（４００）を含み、前記レーザ光線生成装置（４００）は、７８０ｎｍから１２μｍまでの波長領域内の少なくとも１つのレーザ光線（４１０）を前記照射装置（１０）の前方に放射し且つ水平方向の向きが変えられるように構成されており、
   前記光センサ装置（２００）は、一列に配設された複数の第２センサ画素（２２１）を含んだ第２光センサ（２２０）を追加的に含み、第２センサ画素（２２１）は、第２光センサ（２２０）に入射する光から前記レーザ光線生成装置（４００）のレーザ光線（４１０）の波長領域内の光束を検知するように構成されており、
   前記制御ユニット（３００）は、それぞれの第１センサ画素（２１１）により検知された光束値をそれぞれ設定可能な閾値と個々に比較し且つ閾値の超過時には対応の発光画素群（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ）の光束を減少させるように構成されており、
   ２つの検知立体角（ＤＲａ、ＤＲｃ）内で閾値の超過が確認され且つこれらの２つの検知立体角（ＤＲａ、ＤＲｃ）の間に位置する少なくとも１つの検知立体角（ＤＲｂ）内で閾値の超過が確認されない場合には、前記制御ユニット（３００）は、閾値が超過されている２つの検知立体角（ＤＲａ、ＤＲｃ）とこれらの２つの検知立体角の間に位置する検知立体角（ＤＲｂ）とから成り立つ第１センサ画素の数に対応する推定の物体幅を導き出し且つ第２光センサ（２２０）により物体（２０）で反射するレーザ光線（４１０）の走行時間測定及び／又は三角測量測定を用いて検出可能である実際の物体幅と比較するように構成されており、
   もしも推定の物体幅が実際の物体幅と一致する場合には、前記制御ユニット（３００）は、推定の物体幅の第１センサ画素（２１１）に割り当てられた対応の発光画素群（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ）の光束を、閾値が超過されている検知立体角（ＤＲａ、ＤＲｃ）の間の検知立体角（ＤＲｂ）内で閾値の超過が無いにもかかわらず、減少させるように構成されていること、
   を特徴とする照射装置。
2. ある検知立体角（ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃ）内で閾値の超過が確認される場合には、前記制御ユニット（３０）は、閾値が超過されている第１センサ画素（２１１）に対応する推定の物体幅を導き出し且つ第２光センサ（２２０）により物体（２０）で反射するレーザ光線（４１０）の走行時間測定及び／又は三角測量測定を用いて検出可能である実際の物体幅と比較するように構成されており、実際の物体幅は、物体（２０）で反射するレーザ光線（４１０）の光が検知される第２センサ画素（２２１）の数に対応し、
   もしも実際の物体幅が推定の物体幅よりも大きい場合には、前記制御ユニット（３００）は、閾値が超過された第１センサ画素（２１１）と、閾値の超過が確認された検知立体角に対して検知立体角が直接的に隣接している第１センサ画素（２１１）とに対応しているか、又は実際の物体幅が検出された第２センサ画素（２２１）に対応する第１センサ画素（２１１）に対応している発光画素群（１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄ）の光束を減少させるように構成されていること、
   を特徴とする、請求項１に記載の照射装置。
3. 複数の第２センサ画素（２２１）におけるそれぞれ１つの第２センサ画素は、それぞれの第２センサ画素（２２１）に割り当てられた認識立体角（ＥＲａ、ＥＲｂ、ＥＲｃ、ＥＲｄ）内の光を検知することができ、且つ、複数の第１センサ画素（２１１）のそれぞれ１つの第１センサ画素に割り当てられており、この第２センサ画素（２２１）の認識立体角は、第１センサ画素（２１１）の対応の検知立体角（ＤＲａ、ＤＲｂ、ＤＲｃ、ＤＲｄ）と実質的に等しいこと、
   を特徴とする、請求項１又は２に記載の照射装置。
4. 前記レーザ光線生成装置（４００）の少なくとも１つのレーザ光線（４１０）は、前記照射装置（１０）の前方を少なくとも１つの水平方向の行（ライン）においてスキャンしながら放出可能であること、
   を特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の照射装置。
5. レーザ光線（４１０）は、少なくとも２つの行（ライン）、又は４つの行（ライン）において交互に放出可能であり、レーザ光線（４１０）は、それぞれ、少なくとも２つの行（ライン）のうちの１つにおいてのみスキャンしながら放出可能であること、
   を特徴とする、請求項４に記載の照射装置。
6. 第１センサ画素（２１１）の数は、第２センサ画素（２２１）の数と同じであること、
   を特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の照射装置。
7. 前記制御ユニット（３００）は、前記照射装置（１０）の前方にある光を放射する物体（２０）の前記照射装置（１０）に対する間隔を、第２光センサ（２２０）を用い、走行時間測定及び／又は三角測量測定を用いて検出するように構成されていること、
   を特徴とする、請求項１～６のいずれか一項に記載の照射装置。
8. セグメント化された配光は、セグメント化されたハイビーム配光として構成されていること、
   を特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の照射装置。
9. 前記照射装置（１０）は、前記レーザ光線生成装置（４００）のレーザ光線（４１０）を拡開するために拡開光学系を含むこと、
   を特徴とする、請求項１～８のいずれか一項に記載の照射装置。
10. 前記拡開光学系は、円柱レンズとして構成されており、前記円柱レンズは、前記レーザ光線生成装置（４００）のレーザ光線（４１０）を垂直方向で拡開するように構成されていること、
    を特徴とする、請求項９に記載の照射装置。
11. 第１センサ画素（２１１）と第２センサ画素（２２１）は、前記照射装置（１０）の取り付け位置において互いに上下にそれぞれ一列で共通のプリント回路板上に配設されており、第１センサ画素（２１１）と第２センサ画素（２２１）は、同じセンサチップ上に配設されており、また前記照射装置（１０）は、第１センサ画素（２１１）と第２センサ画素（２２１）に割り当てられたセンサレンズを含んでいること、
    を特徴とする、請求項１～１０のいずれか一項に記載の照射装置。
12. 前記センサレンズは、円柱レンズとして構成されていること、
    を特徴とする、請求項１１に記載の照射装置。
13. 第１センサ画素（２１１）は、３８０ｎｍから７８０ｎｍまでの波長領域内に限って光を透過させるように構成された第１フィルタを有し、第２センサ画素（２２１）は、７８０ｎｍから１２μｍまでの波長領域内に限って光を透過させるように構成された第２フィルタを有すること、
    を特徴とする、請求項１１又は１２に記載の照射装置。
14. 前記レーザ光線生成装置（４００）の少なくとも１つのレーザ光線（４１０）は、変調されていること、
    を特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載の照射装置。
15. 請求項１～１４のいずれか一項に記載の照射装置を少なくとも１つ含んだ自動車投光器。

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