JP2009184642A - 車両用前照灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】歩行者に車両の存在を適切に認知させる。
【解決手段】前照灯装置において、車両の右側に配置される右第１発光素子５２Ｒ１〜右第５発光素子５２Ｒ５は、各々が第１付加配光パターン〜第５付加配光パターンを形成する。車両の左側に配置される左第１発光素子５２Ｌ１〜左第５発光素子５２Ｌ５は、各々が第１付加配光パターン〜第５付加配光パターンを形成する。前照灯制御部は、共通する第１付加配光パターンを形成する右第１発光素子５２Ｒ１および左第１発光素子５２Ｌ１を交互に点灯・消灯を切り換える。また、前照灯制御部は、共通する第５付加配光パターンを形成する右第５発光素子５２Ｒ５および左第５発光素子５２Ｌ５を交互に点灯・消灯を切り換える。
【選択図】図９

Description

本発明は、車両用前照灯装置に関する。

夜間に車で走行するときは、運転者はロービーム照射用の光源を点灯させ、必要に応じてハイビーム照射用の光源を点灯させることにより、車両前方を照らし出すと共に車両前方にいる歩行者などに車両の存在確認を促している。ここで、夜間に車で走行するときに、運転者に歩行者の存在を適切かつ迅速に認知させるべく、例えば人検出手段により新しい人が検出されると、新しく検出された人の方向に照明手段の照射方向を調節して点灯させる夜間歩行者報知装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−２０５９５０号公報

しかしながら、上述の特許文献に記載された技術は、歩行者の存在を運転者に適切に認知させるためのものであり、歩行者に車両の存在を簡易に認知させるためには改良の余地がある。

そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、歩行者に車両の存在を適切に認知させることにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用前照灯装置は、車両に配置される前照灯用の光源と、光源による光の照射を制御する制御手段と、を備える。制御手段は、光源の複数部分の照射光の光度を位相差をもって増減させる。

ここで、「前照灯の光源」は、ロービーム照射用の光源であってもよく、また、ハイビーム照射用の光源であってもよい。「光源の複数部分」は、例えば右前照灯ユニットと左前照灯ユニットであってもよく、右前照灯ユニットまたは左前照灯ユニットに設けられた複数の光源であってもよい。「位相差をもって」は、例えば光源の複数部分を交互に点灯および消灯させるものであってもよい。

この態様によれば、車両の前照灯用の光源による照射光の中に位相差をもって光度が増減する光を歩行者に見せることができる。このため、このように照射光の光度を増減させない場合に比べ前照灯用の光源による照射光に歩行者の注意をより強く向けることができ、車両の存在を歩行者に適切に認知させることができる。

光源は、車両右側に配置される複数の右個別光源と、車両左側に配置される複数の左個別光源とを有してもよい。制御手段は、少なくとも１つの右個別光源および少なくとも１つの左個別光源の各々の照射光の光度を位相差をもって増減させてもよい。この態様によれば、車両右側に配置された光源と車両左側に配置された光源を位相差をもって照射光の光度を増減させることができ、歩行者に車の存在を強く認識させることができる。

複数の右個別光源の各々は、互いに領域が異なる配光パターンを形成し、複数の左個別光源の各々は、互いに領域が異なる配光パターンを形成し、制御手段は、共通する領域を有する配光パターンを形成する右個別光源および左個別光源の照射光の光度を交互に増減させてもよい。この態様によれば、歩行者に車両の存在を適切に認知させつつ、照射光の光度を増減させることによる運転者の違和感を抑制することができる。なお、「配光パターン」は、光源前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される照射光による像であってもよい。このため、「パターン」は複数のものが織りなす模様などではなく、照射光による単一色による像であってもよい。

制御手段は、双方の照射光の光度の和が車両の前照灯に定められた規定を満たすよう、共通する領域を有する配光パターンを形成する右個別光源および左個別光源の照射光の光度を交互に増減させてもよい。この態様によれば、照射光の光度を増減させることによる運転者の違和感をさらに抑制することができる。

制御手段は、第１速度で車両が走行しているときは、第１速度よりも速い第２速度で車両が走行しているときに照射光の光度を増減させる右個別光源および左個別光源よりも大きな左右方向の照射角度を持つ右個別光源および左個別光源の照射光の光度を交互に増減させてもよい。

車両が一定の速度で直線的な道路を走行しているときに、歩行者がその道路を一定の速度で横断する場合、車両進行方向に対する車両から歩行者を見る角度は常に一定となる。歩行者の歩く速度は大きく変化しないと考えられることから、この角度は主に車速に依存する。例えば、車両が低速で走行しているときは、衝突するタイミングで道路を横断する歩行者を見る角度は高速で走行しているときよりも大きくなる。この態様によれば、このような歩行者に継続して注意を喚起することができ、また、そのようなタイミングで道路を横断していない歩行者が照射光を見たときの違和感を抑制することができる。

本発明によれば、歩行者に車両の存在を適切に認知させることできる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態（以下、実施形態という）について詳細に説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る前照灯システム１１が搭載された車両１０の全体構成図である。前照灯システム１１は、前照灯装置１２、統合制御部１４、車輪速センサ１６、およびナビゲーションシステム１８を備える。

統合制御部１４は、各種演算処理を実行するＣＰＵ、各種制御プログラムを格納するＲＯＭ、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるＲＡＭなどを有し、車両１０における様々な制御を実行する。車輪速センサ１６は車両１０に組み付けられる左右の前輪および後輪の４つの車輪の各々に対応して設けられる。車輪速センサ１６の各々は統合制御部１４に接続されており、車輪の回転速度に応じた信号を統合制御部１４に出力する。統合制御部１４は、車輪速センサ１６から入力された信号を利用して車両１０の車速を算出する。ナビゲーションシステム１８は統合制御部１４に接続されており、車両１０が走行している場所を示す情報などを統合制御部１４に出力する。

前照灯装置１２は、前照灯制御部２０、右前照灯ユニット２２Ｒ、および左前照灯ユニット２２Ｌを有する。以下、右前照灯ユニット２２Ｒおよび左前照灯ユニット２２Ｌを必要に応じて前照灯ユニット２２と総称する。前照灯制御部２０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭなどを有し、前照灯ユニット２２による光の照射を制御する。

図２は、第１の実施形態に係る右前照灯ユニット２２Ｒの構成を示す図である。図２では、理解を容易にするために右前照灯ユニット２２Ｒを水平面で切断して上方から見た断面図を示している。なお、左前照灯ユニット２２Ｌは右前照灯ユニット２２Ｒと左右対称に構成されており、以下、第２右灯具ユニット３８Ｒについて説明することで第２左灯具ユニット３８Ｌの説明は省略する。

右前照灯ユニット２２Ｒは、透光カバー３０、ランプボディ３２、エクステンション３４、第１灯具ユニット３６、および第２右灯具ユニット３８Ｒを有する。ランプボディ３２は樹脂などによって細長い開口部を有するカップ型に成形されている。透光カバー３０は透光性を有する樹脂などによって成形され、ランプボディ３２の開口部を塞ぐようにランプボディ３２に取り付けられる。こうしてランプボディ３２と透光カバー３０とによって灯室が形成され、この灯室内に４、第１灯具ユニット３６、および第２灯具ユニット３８が配置される。

エクステンション３４は、第１灯具ユニット３６および第２右灯具ユニット３８Ｒからの照射光を通すための開口部を有し、ランプボディ３２に固定される。第１灯具ユニット３６は第２右灯具ユニット３８Ｒより車両外側に配置される。第１灯具ユニット３６はいわゆるプロジェクト型の灯具ユニットであり、後述するロービーム用配光パターンを形成する。

第１灯具ユニット３６は、リフレクタ４０、光源バルブ４２、およびシェード４４を有する。光源バルブ４２はカップ型に形成され、中央に挿通孔が設けられている。第１の実施形態では、光源バルブ４２はハロゲンランプなどフィラメントを有する白熱灯によって構成されている。なお、光源バルブ４２は、メタルハライドバルブなどのＨＩＤランプ（ディスチャージランプともいう）からなる放電灯が採用されてもよい。光源バルブ４２は、内部に突出するようリフレクタ４０の挿通孔に挿通されてリフレクタ４０に固定される。リフレクタ４０は、光源バルブ４２が照射した光を車両前方に向けて反射させるよう、内面の曲面が形成されている。シェード４４は、光源バルブ４２から車両前方へ直接進行する光を遮断する。第１灯具ユニット３６の構成は公知であるため、第１灯具ユニット３６に関する詳細な説明は省略する。

図３は、第２右灯具ユニット３８Ｒの構成を示す図である。図３では、第２右灯具ユニット３８Ｒを水平面で切断して上方から見た断面図を示している。第２右灯具ユニット３８Ｒは、ホルダ４６、投影レンズ４８、および右発光素子ユニット４９Ｒを有する。

投影レンズ４８は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、その後側焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。投影レンズ４８は筒状に形成されたホルダ４６の一方の開口部に取り付けられる。右発光素子ユニット４９Ｒは、基板５０、右第１発光素子５２Ｒ１〜右第５発光素子５２Ｒ５、およびヒートシンク５４を有する。右発光素子ユニット４９Ｒの構成について、図４に関連して詳述する。

図４は、右発光素子ユニット４９Ｒの構成を示す斜視図である。基板５０は長方形の平板状に形成される。右第１発光素子５２Ｒ１〜右第５発光素子５２Ｒ５の各々は同一の高さを有する長方形に形成され、基板５０のおもて面に右第１発光素子５２Ｒ１〜右第５発光素子５２Ｒ５の順に帯状となるよう一直線状に配置される。右第１発光素子５２Ｒ１と右第５発光素子５２Ｒ５とは同一の幅を有し、これが最も大きな幅となっている。右第２発光素子５２Ｒ２と右第４発光素子５２Ｒ４とは同一の幅を有し、これが次に大きな幅となっている。右第３発光素子５２Ｒ３は最も小さい幅を有する。

右第１発光素子５２Ｒ１〜右第５発光素子５２Ｒ５の各々は、発光チップ（図示せず）および薄膜を有する。発光チップは、１ｍｍ角程度の正方形の発光面を有する白色発光ダイオードによって構成される。なお、発光チップはこれに限られないことは勿論であり、例えばレーザダイオードなど略点状に面発光する他の素子状の光源であってもよい。薄膜はこの発光チップの発光面を覆うように設けられる。投影レンズ４８の後方焦点Ｆは、右第３発光素子５２Ｒ３の表面中心に位置している。ヒートシンク５４は、アルミなどの金属を使って多数のフィンを有する形状に形成され、基板５０の裏面に取り付けられる。

図３に戻る。発光素子ユニット４９は、左から順に右第１発光素子５２Ｒ１〜右第５発光素子５２Ｒ５に並んでホルダ４６の内部に配置されるよう、基板５０がホルダ４６の他方の開口部に取り付けられる。右第１発光素子５２Ｒ１〜右第５発光素子５２Ｒ５の各々は、発光することによりそれぞれの像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される。したがって、右第１発光素子５２Ｒ１〜右第５発光素子５２Ｒ５の各々は、車両１０の右側に配置される前照灯用光源である右個別光源として機能する。

なお図示しないが、左前照灯ユニット２２Ｌに含まれる第２灯具ユニットを第２左灯具ユニット３８Ｌとし、第２左灯具ユニット３８Ｌに含まれる発光素子を、左から順に左第１発光素子５２Ｌ１〜左第５発光素子５２Ｌ５とする。左第１発光素子５２Ｌ１〜左第５発光素子５２Ｌ５の各々は、発光することによりそれぞれの像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される。したがって、左第１発光素子５２Ｌ１〜左第５発光素子５２Ｌ５の各々は、車両１０の左側に配置される前照灯用光源である左個別光源として機能する。以下、右第１発光素子５２Ｒ１〜右第５発光素子５２Ｒ５、および左第１発光素子５２Ｌ１〜左第５発光素子５２Ｌ５を必要に応じて発光素子５２と総称する。

図５は、第１の実施形態に係る右前照灯ユニット２２Ｒおよび左前照灯ユニット２２Ｌから前方へ照射される光により、車両前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示す図である。

ロービーム用配光パターンＰＬは第１灯具ユニット３６によって形成される。ロービーム用配光パターンＰＬは左配光のロービーム用配光パターンであり、その上端縁に第１カットオフラインＣＬ１〜第３カットオフラインＣＬ３を有する。第１カットオフラインＣＬ１〜第３カットオフラインＣＬ３は、灯具正面方向の消点であるＨ−Ｖを通る鉛直線であるＶ−Ｖ線を境にして左右段違いで水平方向に延在する。第１カットオフラインＣＬ１は、Ｖ−Ｖ線より右側且つＨ−Ｈ線より下方において水平方向に延在する。このため、第１カットオフラインＣＬ１は対向車線カットオフラインとして利用される。第３カットオフラインＣＬ３は、第１カットオフラインＣＬ１の左端部から左上方に向かって１５°の傾斜角度で斜めに延在する。第２カットオフラインＣＬ２は、第３カットオフラインＣＬ３とＨ−Ｈ線との交点から左側においてＨ−Ｈ線上に延在する。このため、第３カットオフラインＣＬ３は自車線側カットオフラインとして利用される。ロービーム用配光パターンＰＬにおいて、第１カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点であるエルボ点ＥはＨ−Ｖの０．５〜０．６°程度下方に位置しており、このエルボ点Ｅをやや右よりに囲むようにして高光度領域であるホットゾーンＨＺが形成される。

付加配光パターンＰＡは、第２右灯具ユニット３８Ｒからの照射光と第２左灯具ユニット３８Ｌからの照射光によって形成される。付加配光パターンＰＡは、下端が第１カットオフラインＣＬ１上に位置するよう水平方向に延びる帯状に形成される。付加配光パターンＰＡは、水平方向に並ぶ互いに異なる矩形の領域を有する第１付加配光パターンＰＡ１〜第５付加配光パターンＰＡ５によって分割されている。なお、これらの配光パターンが矩形のものに限定されないことは勿論であり、例えば台形や平行四辺形、その他の形状であってもよい。

第１付加配光パターンＰＡ１〜第５付加配光パターンＰＡ５は、Ｖ−Ｖ線を基準に左右対称に形成される。第２付加配光パターンＰＡ２および第４付加配光パターンＰＡ４の水平方向の幅は略同一とされており、第１付加配光パターンＰＡ１および第５付加配光パターンＰＡ５の水平方向の幅も略同一とされている。第１付加配光パターンＰＡ１〜第５付加配光パターンＰＡ５の中で、第１付加配光パターンＰＡ１および第５付加配光パターンＰＡ５が最も水平方向の長さが長く、次に第２付加配光パターンＰＡ２および第４付加配光パターンＰＡ４が長くなっている。第３付加配光パターンＰＡ３は、水平方向の長さが最も短くなっている。

右第１発光素子５２Ｒ１および第１発光素子５２Ｌ１は、共通の配光パターンとしてＰＡ１を形成する。右第２発光素子５２Ｒ２および左第２発光素子５２Ｌ２は、共通の配光パターンとして第２付加配光パターンＰＡ２を形成する。右第３発光素子５２Ｒ３および左第３発光素子５２Ｌ３は、共通の配光パターンとして第３付加配光パターンＰＡ３を形成する。右第４発光素子５２Ｒ４および左第４発光素子５２Ｌ４は、共通の配光パターンとして第４付加配光パターンＰＡ４を形成する。右第５発光素子５２Ｒ５および左第５発光素子５２Ｌ５は、共通の配光パターンとして第５付加配光パターンＰＡ５を形成する。

第１の実施形態に係る前照灯システム１１では、車両１０の前方において道路を横断しようとする歩行者に車両１０の存在を適切に認知させるべく、前照灯制御部２０は、前照灯ユニット２２のの複数部分の照射光の光度を位相差をもって増減させる特殊点灯制御を実施する。具体的には、特殊点灯制御において前照灯制御部２０は、右第１発光素子５２Ｒ１〜左第１発光素子５２Ｌ１の一部、および左第１発光素子５２Ｌ１〜左第５発光素子５２Ｌ５の一部の照射光の光度を位相差をもって増減させる。以下、この特殊点灯制御の実行手順について図６に示すフローチャートに関連して詳述する。

図６は、第２右灯具ユニット３８Ｒおよび第２左灯具ユニット３８Ｌによる光照射制御の実行手順を示すフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、車両１０のイグニッションスイッチがオンにされたときに開始し、イグニッションスイッチがオフにされるまで所定時間毎に繰り返し実施される。

車両１０には公知のハイビームスイッチ（図示せず）の他に、中間ビームスイッチ（図示せず）が設けられている。中間ビームスイッチがユーザによってオンにされると、前照灯制御部２０は、中間ビームモードで右前照灯ユニット２２Ｒおよび左前照灯ユニット２２Ｌによって光を照射する。中間ビームモードでは、前照灯制御部２０は、前照灯が点灯状態にある対向車の位置に形成されるべき配光パターンを形成しないように、右第１発光素子５２Ｒ１〜右第５発光素子５２Ｒ５、および左第１発光素子５２Ｌ１〜左第５発光素子５２Ｌ５を点灯させる。

具体的には、車両１０にはＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ（図示せず）が搭載されている。ＣＣＤカメラは、車両前方の映像を撮像し、生成した画像データを統合制御部１４に出力する。統合制御部１４は、入力された画像データを解析して前照灯が点灯状態にある対向車があるか否かを判定し、そのような対向車がある場合にはその位置を特定する。前照灯が点灯状態にある対向車の位置を特定する技術は公知であるため説明を省略する。統合制御部１４は、前照灯が点灯状態にある対向車の位置を示す位置データを前照灯制御部２０に出力する。前照灯制御部２０は、その位置データが示す位置を含む領域の付加配光パターンを形成しないように、その付加配光パターンを形成する発光素子を消灯させる。これにより、付加配光パターンＰＡによる対向車への光の照射を抑制することができ、対向車の運転者のグレアを抑制することができる。なお、統合制御部１４は、撮像された画像データを利用して歩行者の位置を特定してもよい。このように画像データを利用して歩行者の位置を特定する技術は公知であるため説明を省略する。前照灯制御部２０は、歩行者の位置を含む領域の付加配光パターンＰＡを形成しないようにしてもよい。

中間ビームスイッチのオン信号は、統合制御部１４から前照灯制御部２０に出力される。前照灯制御部２０は、この中間ビームスイッチのオン信号を受信したか否かによって中間ビームスイッチがオンにされたか否かを判定する（Ｓ１０）。中間ビームスイッチがオフの場合（Ｓ１０のＮ）、本フローチャートにおける処理を一旦終了する。

中間ビームスイッチがオンにされた場合（Ｓ１０のＹ）、統合制御部１４は、ナビゲーションシステム１８から入力された車両位置情報に基づいて、車両１０が特殊点灯制御の該当地域にあるか否かを判定する（Ｓ１２）。第１の実施形態において「特殊点灯制御の該当地域」とは、歩行者が道路を横断する可能性が高い地域をいう。統合制御部１４のＲＯＭには、特殊点灯制御の該当地域の範囲を示すデータが予め格納されている。統合制御部１４は、ナビゲーションシステム１８から入力された車両位置情報を利用して、車両１０が特殊点灯制御の該当地域にあるか否かを判定する。車両１０が特殊点灯制御の該当地域にない場合（Ｓ１２のＮ）、前照灯制御部２０は、通常の中間ビームモードで右第１発光素子５２Ｒ１〜右第５発光素子５２Ｒ５、および左第１発光素子５２Ｌ１〜左第５発光素子５２Ｌ５を点灯させる（Ｓ２０）。

ここで、図７に関連して、車両と歩行者とを結ぶ直線と車両進行方向との角度について説明する。図７は、直線的な道路を車両５６が走行しているときに、車両５６の前方で歩行者５８が道路を横断しようした場合の、車両５６と歩行者５８とを結ぶ直線と車両進行方向との角度θを示す図である。この場合における車両５６と歩行者５８とを結ぶ直線と車両５６の進行方向との角度を歩行者位置角度θとする。車両５６の車速Ｖｃが一定で歩行者５８の歩速Ｖｐが一定であり、両者が互いに衝突するタイミングで前進している場合、歩行者位置角度θは常に一定となる。

図８は、車速Ｖｃおよび歩速Ｖｐが変化したとき歩行者位置角度θを示す図である。図８に示すように、車速Ｖｃが一定の場合、歩速Ｖｐが大きくなるほど歩行者位置角度θは大きな値となる。また、歩速Ｖｐが一定の場合、車速Ｖｃが大きくなるほど歩行者位置角度θは小さな値となる。歩行者の多くは同様の速度で歩いて道路を横断すると考えると、歩行者位置角度θは主に車速Ｖｃに応じて変化することになる。

図６に戻る。このため、統合制御部１４は、車輪速センサ１６から入力された信号を利用して車速Ｖｃを算出し、車速Ｖｃを示す情報を前照灯制御部２０に出力する。前照灯制御部２０のＲＯＭには、速度閾値Ｖｔｈを示すデータが予め格納されている。車両１０が特殊点灯制御の該当地域にある場合（Ｓ１２のＹ）、前照灯制御部２０は、車速Ｖｃが速度閾値Ｖｔｈ以下か否かを判定する（Ｓ１４）。車速Ｖｃが速度閾値Ｖｔｈ以下の場合（Ｓ１４のＹ）、前照灯制御部２０は、第１特殊点灯制御を実施する（Ｓ１６）。

図９は、第１特殊点灯制御時における各発光素子５２の点灯態様を示す図である。図９において、黒く塗りつぶしてある発光素子５２は消灯していることを示す。また、白色の発光素子５２は高い光度で点灯していることを示す。斜線の発光素子５２は白色の個所よりも低い光度で点灯していることを示す。

このように、第１の実施形態における第１特殊点灯制御において、前照灯制御部２０は、右第１発光素子５２Ｒ１と左第１発光素子５２Ｌ１とを所定時間毎に交互に点灯・消灯を切り換え、また、右第５発光素子５２Ｒ５と左第５発光素子５２Ｌ５とを所定時間毎に交互に点灯・消灯を切り換える。これにより、右前照灯ユニット２２Ｒの一部と左前照灯ユニット２２Ｌの一部が交互に点灯しているように歩行者に見せることができる。

また、第１特殊点灯制御では、前照灯制御部２０は、右第２発光素子５２Ｒ２〜右第４発光素子５２Ｒ４、および左第２発光素子５２Ｌ２〜左第４発光素子５２Ｌ４の各々を、照射光の光度が通常の中間ビームモードのときと同様になるよう継続的に点灯させる。以下、中間ビームモードにおける発光素子５２の各々による照射光の光度を通常光度という。前照灯制御部２０は、右第１発光素子５２Ｒ１および右第５発光素子５２Ｒ５を消灯しているときは、照射光の光度が通常光度の２倍になるよう左第１発光素子５２Ｌ１および左第５発光素子５２Ｌ５を点灯させる。また、左第１発光素子５２Ｌ１および左第５発光素子５２Ｌ５を消灯しているときは、照射光の光度が通常光度の２倍になるよう右第１発光素子５２Ｒ１および右第５発光素子５２Ｒ５を点灯させる。

このように、共通の配光パターンを形成する発光素子５２について、一方を消灯させているときに照射光の光度が通常光度の２倍になるよう他方を点灯させることにより、通常光度の照射光で両者を点灯させたときと同様に車両前方を照らすことができる。このため、左右の発光素子５２を交互に点灯・消灯を切り換えることにより与えられる運転者の違和感を抑制することができる。なお、通常光度の２倍に限定されないことは勿論であり、前照灯制御部２０は、共通の配光パターンを形成する発光素子５２について、一方を消灯させているときに、照射光の光度が車両の前照灯に定められた規定を満たす別の光度となるよう他方を点灯させてもよい。

また、前照灯制御部２０は、発光素子５２の各々を消灯させなくてもよい。具体的には、前照灯制御部２０は、共通の配光パターンを形成する一対の発光素子のうち、例えば一方を通常光度の５０％の光度となるよう一方の発光素子を調光し、通常光度の１５０％の光度となるよう他方の発光素子を調光する動作を、一対の発光素子で交互に実行してもよい。なお、このように発光素子を調光する場合、一対の発光素子の各々の光度は通常光度の５０％および１５０％に限られないことは勿論である。

ここで、人間が照射光の光度の変動を認識できる周波数は５０〜６０Ｈｚであることが知られている。このため、発光素子５２の光度の変化を歩行者に認知させるべく、前照灯制御部２０は、右第１発光素子５２Ｒ１、右第５発光素子５２Ｒ５、左第１発光素子５２Ｌ１、および左第５発光素子５２Ｌ５の各々を、照射光の光度が３０Ｈｚの変動周波数で変動するよう点滅させる。

例えば第１付加配光パターンＰＡ１を形成する照射光の光度の変動は、右第１発光素子５２Ｒ１による照射光の光度の変動と、左第１発光素子５２Ｌ１による照射光の光度の変動とを合成したものとなる。したがって、第１付加配光パターンＰＡ１を形成する照射光の光度の変動周波数は３０Ｈｚと３０Ｈｚとを足し合わせた６０Ｈｚとなり、運転者に認識しにくい変動周波数とすることができる。第５付加配光パターンＰＡ５についても同様である。なお、照射光の光度の変動周波数は３０Ｈｚに限られないことは勿論であり、例えば２５Ｈｚ以上６０Ｈｚ未満の他の変動周波数で変動するようこれらの発光素子を点滅させてもよい。

図６に戻る。車速Ｖｃが速度閾値Ｖｔｈより大きい場合（Ｓ１４のＮ）、前照灯制御部２０は、第２特殊点灯制御を実施する（Ｓ１８）。第２特殊点灯制御の詳細な実行手順については図１０に関連して説明する。

図１０は、第２特殊点灯制御時における各発光素子５２の点灯態様を示す図である。図１０において、黒く塗りつぶしてある発光素子５２、白色の発光素子５２、および斜線部分の発光素子５２については図９における説明と同様である。このように、第１の実施形態における第２特殊点灯制御では、前照灯制御部２０は、右第２発光素子５２Ｒ２と左第２発光素子５２Ｌ２とを所定時間毎に交互に点灯・消灯を切り換え、また、右第４発光素子５２Ｒ４と左第４発光素子５２Ｌ４とを所定時間毎に交互に点灯・消灯を切り換える。

第２特殊点灯制御においても、前照灯制御部２０は、右第１発光素子５２Ｒ１、右第３発光素子５２Ｒ３、右第５発光素子５２Ｒ５、左第１発光素子５２Ｌ１、左第３発光素子５２Ｌ３、および左第５発光素子５２Ｌ５の各々を、照射光の光度が通常光度になるよう継続して点灯させる。その上で、前照灯制御部２０は、右第２発光素子５２Ｒ２および右第４発光素子５２Ｒ４を消灯しているときは、照射光の光度が通常光度の２倍になるよう左第２発光素子５２Ｌ２および左第４発光素子５２Ｌ４を点灯させる。また、左第２発光素子５２Ｌ２および左第４発光素子５２Ｌ４を消灯しているときは、照射光の光度が通常光度の２倍になるよう右第２発光素子５２Ｒ２および左第４発光素子５２Ｌ４を点灯させる。なお、第２特殊点灯制御においても通常光度の２倍に限定されないことは勿論である。

また、前照灯制御部２０は、右第１発光素子５２Ｒ１、右第５発光素子５２Ｒ５、左第１発光素子５２Ｌ１、および左第５発光素子５２Ｌ５の各々を、照射光の光度が３０Ｈｚの変動周波数で変動するよう点滅させる。なお、これらの発光素子５２の各々による照射光の光度の変動周波数は３０Ｈｚに限られないことは勿論であり、照射光の光度が例えば２５Ｈｚ以上６０Ｈｚ未満の他の変動周波数で変動するようこれらを点滅させてもよい。

このように前照灯制御部２０は、速度閾値Ｖｔｈより高速で車両１０が走行しているときは、速度閾値Ｖｔｈ以下で車両１０が走行しているときに比べ、大きな左右方向の照射角度に配置された配光パターンを形成する発光素子５２を交互に点灯する。これにより、車両１０に衝突するタイミングで道路を横断しようとする歩行者には、車両１０の存在を適切に認知させることができる。また、そのようなタイミング以外のタイミングで道路を横断しようとする歩行者には、右前照灯ユニット２２Ｒの一部と左前照灯ユニット２２Ｌの一部とを交互に点灯・消灯を切り換えることによる与えられる違和感を低減させることができる。

さらに、第１付加配光パターンＰＡ１と第２付加配光パターンＰＡ２との境界線は３．８°となっている。また、第４付加配光パターンＰＡ４と第５付加配光パターンＰＡ５との境界線も３．８°となっている。さらに、速度閾値Ｖｔｈは６０ｋｍ／ｈに設定されている。これにより、車両１０に衝突する可能性があるタイミングで４ｋｍ／ｈで道路を横断する歩行者に対し、車両１０の存在を適切に認知させることができる。なお、これらの境界線の角度や速度閾値Ｖｔｈがこれらの値に限られないことは勿論である。

さらに、第１特殊点灯制御および第２特殊点灯制御においても、車両１０の前方の領域を含む配光パターンを形成する右第３発光素子５２Ｒ３および左第３発光素子５２Ｌ３は交互に点灯・消灯を切り換えず、照射光が通常光度になるよう点灯させる。これにより、右前照灯ユニット２２Ｒの一部および左前照灯ユニット２２Ｌの一部を交互に点灯・消灯を切り換えることにより車両１０の前走車の運転者に与える違和感を抑制することができる。

（第２の実施形態）
図１１は、第２の実施形態に係る右前照灯ユニットの構成を示す図である。第２の実施形態に係る車両の構成は、右前照灯ユニット２２Ｒおよび左前照灯ユニット２２Ｌに代えて、右前照灯ユニット６０Ｒおよび左前照灯ユニット６０Ｌを有する以外は、第１の実施形態に係る車両１０と同様である。以下、第１の実施形態に係る車両１０と同様の個所については同一の符号を付して説明を省略する。図１１では、理解を容易にするために前照灯ユニット６０を水平面で切断して上方から見た断面図を示している。なお、左前照灯ユニット６０Ｌは、右前照灯ユニット６０Ｒと左右対称に構成されており、以下、右前照灯ユニット６０Ｒについて説明することで左前照灯ユニット６０Ｌの説明は省略する。

右前照灯ユニット６０Ｒは、第２右灯具ユニット３８Ｒに代えて第２右灯具ユニット６２Ｒおよび第３右灯具ユニット６４Ｒが設けられている以外は、第１の実施形態に係る右前照灯ユニット２２Ｒと同様に構成される。

図１２は、第２右灯具ユニット６２Ｒの構成を示す図である。図１２では、第２右灯具ユニット６２Ｒを水平面で切断して上方から見た断面図を示している。第２右灯具ユニット６２Ｒは、ホルダ７０、投影レンズ７２、および右発光素子ユニット７４Ｒを有する。投影レンズ７２は、平凸非球面レンズからなる。投影レンズ７２は筒状に形成されたホルダ７０の一方の開口部に取り付けられる。

右発光素子ユニット７４Ｒは、ブロック７６、基板７８、右第１発光素子８０Ｒ１、右第３発光素子８０Ｒ３、右第５発光素子８０Ｒ５、およびヒートシンク８２を有する。ブロック７６には、貫通孔である第１光路７６ａ〜第３光路７６ｃが設けられている。第１光路７６ａ〜第３光路７６ｃの各々の内面は鏡面によって構成されている。これら貫通孔の開口部が設けられたホルダ７０の一方の端面は基板７８のおもて面に固定される。基板７８のおもて面には、第１光路７６ａ〜第３光路７６ｃの各々の開口部に相当する位置に右第１発光素子８０Ｒ１、右第３発光素子８０Ｒ３、および右第５発光素子８０Ｒ５がそれぞれ配置されている。これら発光素子の各々は、１ｍｍ角程度の正方形の発光面を有する白色発光ダイオードによって構成される発光チップ（図示せず）を有する。ヒートシンク８２は、アルミなどの金属を使って多数のフィンを有する形状に形成され、基板７８の裏面に取り付けられる。

図１３は、第２右灯具ユニット６２Ｒにおける右発光素子ユニット７４Ｒの外観を示す斜視図である。図１３に示すように、第１光路７６ａ〜第３光路７６ｃの各々は、それぞれの開口部が横方向に一列に並ぶよう配置される。第１光路７６ａ〜第３光路７６ｃの各々の開口部は同一の高さを有する。第１光路７６ａと第３光路７６ｃとは同一の幅を有し、第２光路７６ｂはそれよりも小さい幅を有する。投影レンズ７２の後方焦点Ｆは、第２光路７６ｂの開口部中心に位置している。

図１２に戻る。右発光素子ユニット７４Ｒは、ブロック７６がホルダ７０の内部に配置されるよう、基板７８がホルダ７０の他方の開口部に取り付けられることにより固定される。このとき、左から順に右第１発光素子８０Ｒ１、右第３発光素子８０Ｒ３、右第５発光素子８０Ｒ５に並ぶよう発光素子ユニット７４が固定される。

右第１発光素子８０Ｒ１が点灯すると、その照射光は第１光路７６ａの内面を反射しながらその開口部に進み、開口部の像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される。右第３発光素子８０Ｒ３が点灯すると、その照射光は第２光路７６ｂの内面を反射しながらその開口部に進み、開口部の像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される。右第５発光素子８０Ｒ５が点灯すると、その照射光は第３光路７６ｃの内面を反射しながらその開口部に進み、開口部の像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される。したがって、右第１発光素子８０Ｒ１、右第３発光素子８０Ｒ３、および右第５発光素子８０Ｒ５の各々は、車両１０の右側に配置される前照灯用光源である右個別光源として機能する。

なお図示しないが、左前照灯ユニット６０Ｌに含まれる第２灯具ユニットを第２左灯具ユニット６２Ｌとし、第２左灯具ユニット６２Ｌに含まれる発光素子を、左から順に左第１発光素子８０Ｌ１、左第３発光素子８０Ｌ３、および左第５発光素子８０Ｌ５とする。左第１発光素子８０Ｌ１、左第３発光素子８０Ｌ３、および左第５発光素子８０Ｌ５の各々は、車両１０の左側に配置される前照灯用光源である左個別光源として機能する。以下、右第１発光素子８０Ｒ１〜右第５発光素子８０Ｒ５、および左第１発光素子８０Ｌ１〜左第５発光素子８０Ｌ５を必要に応じて発光素子８０と総称する。

右第１発光素子８０Ｒ１および左第１発光素子８０Ｌ１は、共通の配光パターンとして第１付加配光パターンＰＡ１を形成する。右第３発光素子８０Ｒ３および左第３発光素子８０Ｌ３は、共通の配光パターンとして第３付加配光パターンＰＡ３を形成する。右第５発光素子８０Ｒ５および左第５発光素子８０Ｌ５は、共通の配光パターンとして第５付加配光パターンＰＡ５を形成する。

図１４は、第３右灯具ユニット６４Ｒの構成を示す図である。図１４では、第３右灯具ユニット６４Ｒを水平面で切断して上方から見た断面図を示している。第３右灯具ユニット６４Ｒは、ホルダ９０、投影レンズ９２、および右発光素子ユニット９４Ｒを有する。投影レンズ９２は、平凸非球面レンズからなる。投影レンズ９２は筒状に形成されたホルダ９０の一方の開口部に取り付けられる。

右発光素子ユニット９４Ｒは、ブロック９６、基板９８、右第１発光素子８０Ｒ１、右第３発光素子８０Ｒ３、右第５発光素子８０Ｒ５、およびヒートシンク１００を有する。ブロック９６には、貫通孔である第１光路９６ａおよび第２光路９６ｂが設けられている。第１光路９６ａおよび第２光路９６ｂの各々の内面は鏡面によって構成されている。これら貫通孔の開口部が設けられたホルダ９０の一方の端面は基板９８のおもて面に固定される。基板９８のおもて面には、第１光路９６ａの開口部に相当する位置に右第２発光素子８０Ｒ２が、第２光路９６ｂの開口部に相当する位置に右第４発光素子８０Ｒ４がそれぞれ配置されている。これら発光素子の各々は、１ｍｍ角程度の正方形の発光面を有する白色発光ダイオードによって構成される発光チップ（図示せず）を有する。ヒートシンク１００は、アルミなどの金属を使って多数のフィンを有する形状に形成され、基板９８の裏面に取り付けられる。

図１５は、第３右灯具ユニット６４Ｒにおける右発光素子ユニット９４Ｒの外観を示す斜視図である。図１５に示すように、第１光路９６ａおよび第２光路９６ｂは、それぞれの開口部が横方向に並ぶよう配置される。第１光路９６ａおよび第２光路９６ｂの各々の開口部は同一の高さおよび幅を有する。投影レンズ９２の後方焦点Ｆは、第１光路９６ａの開口部と第２光路９６ｂの開口部との中心に位置している。

図１４に戻る。右発光素子ユニット９４Ｒは、ブロック９６がホルダ９０の内部に配置されるよう、基板９８がホルダ９０の他方の開口部に取り付けられることにより固定される。このとき、左から順に右第２発光素子８０Ｒ２、右第４発光素子８０Ｒ４と並ぶよう右発光素子ユニット９４Ｒが固定される。

右第２発光素子８０Ｒ２が点灯すると、その照射光は第１光路９６ａの内面を反射しながらその開口部に進み、開口部の像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される。右第４発光素子８０Ｒ４が点灯すると、その照射光は第２光路９６ｂの内面を反射しながらその開口部に進み、開口部の像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される。したがって、右第２発光素子８０Ｒ２および右第４発光素子８０Ｒ４の各々は、車両１０の右側に配置される前照灯用光源である右個別光源として機能する。

なお図示しないが、左前照灯ユニット６０Ｌに含まれる第３灯具ユニットを第３左灯具ユニット６４Ｌとし、第３左灯具ユニット６４Ｌに含まれる発光素子を、左から順に左第２発光素子８０Ｌ２および左第４発光素子８０Ｌ４とする。左第２発光素子８０Ｌ２および左第４発光素子８０Ｌ４の各々は、車両１０の左側に配置される前照灯用光源である左個別光源として機能する。

右第２発光素子８０Ｒ２および左第２発光素子８０Ｌ２は、共通の配光パターンとして第２付加配光パターンＰＡ２を形成する。右第４発光素子８０Ｒ４および左第４発光素子８０Ｌ４は、共通の配光パターンとして第４付加配光パターンＰＡ４を形成する。

第２の実施形態では、右第１発光素子５２Ｒ１〜右第５発光素子５２Ｒ５および左第１発光素子５２Ｌ１〜左第５発光素子５２Ｌ５に代えて、右第１発光素子８０Ｒ１〜右第５発光素子８０Ｒ５および左第１発光素子８０Ｌ１〜左第５発光素子８０Ｌ５を点灯させる。これ以外は、第２の実施形態に係る前照灯システム１１の第２右灯具ユニット６２Ｒおよび第２左灯具ユニット６２Ｌによる光照射制御の実行手順は、図６のフローチャートが示すものと同様である。このように反射型の灯具ユニットを利用しても、車両右側からの照射光の一部および車両左側からの照射光の一部において、位相差をもって光度を増減させることができる。

（第３の実施形態）
図１６は、第３の実施形態の特殊点灯制御時における発光素子の点灯態様を示す図である。なお、第３の実施形態に係る前照灯システムの構成は第１の実施形態に係る前照灯システム１１と同様である。なお、第１の実施形態の構成に代えて第２の実施形態の構成が採用されてもよい。

第３の実施形態では、図６におけるＳ１２において特殊点灯制御の該当地域に車両が位置すると判定された場合、Ｓ１４の判定を実施せずに特殊点灯制御を実施する。この特殊点灯制御では、前照灯制御部２０は、例えば、まずパターンＡとして示すように、照射光の光度が通常光度の２倍になるように右第１発光素子５２Ｒ１、右第２発光素子５２Ｒ２、右第４発光素子５２Ｒ４、および右第５発光素子５２Ｒ５を点灯させる。このとき前照灯制御部２０は、左第１発光素子５２Ｌ１、左第２発光素子５２Ｌ２、左第４発光素子５２Ｌ４、および左第５発光素子５２Ｌ５を消灯させる。

次に、前照灯制御部２０は、パターンＢとして示すように、右第１発光素子５２Ｒ１および右第５発光素子５２Ｒ５を消灯させ、照射光の光度が通常光度の２倍になるように左第１発光素子５２Ｌ１および左第５発光素子５２Ｌ５を点灯させる。次に前照灯制御部２０は、パターンＣとして示すように、右第２発光素子５２Ｒ２および右第４発光素子５２Ｒ４を消灯させ、照射光の光度が通常光度の２倍になるように左第２発光素子５２Ｌ２および左第４発光素子５２Ｌ４を点灯させる。次に前照灯制御部２０は、パターンＤとして示すように、右第１発光素子５２Ｒ１および右第５発光素子５２Ｒ５を、照射光の光度が通常光度の２倍になるように点灯させ、左第１発光素子５２Ｌ１および左第５発光素子５２Ｌ５を消灯させる。次に前照灯制御部２０は、照射光の光度が通常光度の２倍になるように右第２発光素子５２Ｒ２および右第４発光素子５２Ｒ４を点灯させ、左第２発光素子５２Ｌ２および左第４発光素子５２Ｌ４を消灯させ、パターンＡに戻す。以下、パターンＡ〜Ｄを繰り返す。このように、第３の実施形態では、前照灯制御部２０は、複数の発光素子５２を循環して点灯させことにより、車両前方の歩行者の注意を喚起する。

本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。

ある変形例では、前照灯システム１１は、右前照灯ユニットおよび左前照灯ユニットの各々において複数のロービーム用の光源を有する。右前照灯ユニットにおけるこれら複数の光源の各々は、分割されたロービーム用配光パターンＰＬの各々を形成する。また、左前照灯ユニットにおけるこれら複数の光源の各々も、分割されたロービーム用配光パターンＰＬの各々を形成する。前照灯制御部２０は、車速Ｖｃに応じて配光パターンを決定し、共通の配光パターンを形成する右前照灯ユニットの一部の光源および左前照灯ユニットの一部の光源を交互に点灯する。これにより、ロービーム用の光源を利用して車両前方の歩行者に車両の存在を適切に認知させることが可能となる。

ある別の変形例では、発光素子５２に付加配光パターンＰＡが分割されていなくてもよい。この場合、前照灯制御部２０は、左前照灯ユニット２２Ｌと右前照灯ユニット２２Ｒとを交互に点灯・消灯を切り換えてもよい。

ある別の変形例では、前照灯制御部２０は、ＣＣＤカメラから入力された画像データの解析結果に基づいて、上述と同様の方法により車両１０の前方に対向車があるか否かを判定する。対向車があると判定された場合、前照灯制御部２０は、車両が特殊点灯制御の該当範囲に車両１０があると判定された場合においても、第１特殊点灯制御および第２特殊点灯制御の実施を回避する。これにより、対向車の運転者に与える違和感を抑制することができる。

ある別の変形例では、前照灯ユニットには、付加配光パターンＰＡを形成する灯具ユニットの前方に液晶フィルタなどのフィルタが設けられる。前照灯制御部２０は、中間ビームモードでは、前照灯ユニット内部の光源を点灯させたまま、フィルタの一部を駆動して光の透過および遮蔽を制御することにより、前照灯ユニットの複数部分の照射光の光度を位相差をもって増減させる。これにより、例えば短い周期で点灯・消灯を繰り返すことが困難なハロゲンランプなどの光源を利用する場合においても、照射光の光度を簡易に増減させることが可能となる。

ある別の変形例では、付加配光パターンＰＡを形成するための左右の前照灯ユニットの各々には、６個以上の発光素子が設けられる。これらの発光素子は、互いに領域が異なる６以上の配光パターンを形成する。これにより、照射光の光度を増減させる発光素子が形成する配光パターンを多く設けることができ、例えば、複数の速度閾値Ｖｔｈを設けて照射光の光度を増減させる発光素子を決定することなどが可能となる。なお、左右の前照灯ユニットの各々には、２〜４個の発光素子が設けられていてもよい。

ある別の変形例では、付加配光パターンＰＡを形成するための左右の前照灯ユニットの各々には、前方の歩行者から見て上下方向に照射光が並ぶ少なくとも一対の発光素子が設けられる。前照灯制御部２０は、中間ビームモードにおける特殊点灯制御において、この一対の発光素子を交互に点灯・消灯を切り換えることにより、歩行者に車両１０の存在を認知させる。

第１の実施形態に係る前照灯システムが搭載された車両の全体構成図である。 第１の実施形態に係る右前照灯ユニットの構成を示す図である。 第２右灯具ユニットの構成を示す図である。 右発光素子ユニットの構成を示す斜視図である。 第１の実施形態に係る右前照灯ユニットおよび左前照灯ユニットから前方へ照射される光により、車両前方の位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示す図である。 第２右灯具ユニットおよび第２左灯具ユニットによる光照射制御の実行手順を示すフローチャートである。 直線的な道路を車両が走行しているときに、車両の前方で歩行者が道路を横断しようした場合の、車両と歩行者とを結ぶ直線と車両進行方向との角度θを示す図である。 車速Ｖｃおよび歩速Ｖｐが変化したとき歩行者位置角度θを示す図である。 第１特殊点灯制御時における各発光素子の点灯態様を示す図である。 第２特殊点灯制御時における各発光素子の点灯態様を示す図である。 第２の実施形態に係る右前照灯ユニットの構成を示す図である。 第２右灯具ユニットの構成を示す図である。 第２右灯具ユニットにおける右発光素子ユニットの外観を示す斜視図である。 第３右灯具ユニットの構成を示す図である。 第３右灯具ユニットにおける右発光素子ユニットの外観を示す斜視図である。 第３の実施形態の特殊点灯制御時における発光素子の点灯態様を示す図である。

符号の説明

１ 車両、 １１ 前照灯システム、 １２ 前照灯装置、 １４ 統合制御部、 １６ 車輪速センサ、 １８ ナビゲーションシステム、 ２０ 前照灯制御部、 ２２ 前照灯ユニット、 ２２Ｒ 右前照灯ユニット、 ２２Ｌ 左前照灯ユニット、 ３８Ｒ 第２右灯具ユニット、 ５２ 発光素子。

Claims (5)

1. 車両に配置される前照灯用の光源と、
   前記光源による光の照射を制御する制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記光源の複数部分の照射光の光度を位相差をもって増減させることを特徴とする車両用前照灯装置。
2. 前記光源は、車両右側に配置される複数の右個別光源と、車両左側に配置される複数の左個別光源とを有し、
   前記制御手段は、少なくとも１つの右個別光源および少なくとも１つの左個別光源の各々の照射光の光度を位相差をもって増減させることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯装置。
3. 前記複数の右個別光源の各々は、互いに領域が異なる配光パターンを形成し、
   前記複数の左個別光源の各々は、互いに領域が異なる配光パターンを形成し、
   前記制御手段は、共通する領域を有する配光パターンを形成する右個別光源および左個別光源の照射光の光度を交互に増減させることを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯装置。
4. 前記制御手段は、双方の照射光の光度の和が車両の前照灯に定められた規定を満たすよう、共通する領域を有する配光パターンを形成する右個別光源および左個別光源の照射光の光度を交互に増減させることを特徴とする請求項３に記載の車両用前照灯装置。
5. 前記制御手段は、第１速度で車両が走行しているときは、第１速度よりも速い第２速度で車両が走行しているときに照射光の光度を増減させる右個別光源および左個別光源よりも大きな左右方向の照射角度を持つ右個別光源および左個別光源の照射光の光度を交互に増減させることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の車両用前照灯装置。

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