JP2009286199A - 歩行者照射用照明装置および車両用前照灯装置 - Google Patents

Abstract

【課題】前走車や前方歩行者にグレアを与えるおそれを低減しつつ、より迅速かつ適切に運転者が前方歩行者を認識することができるようにする。
【解決手段】歩行者照射用照明装置は、歩行者照射用の照射領域が限定的に規定されている歩行者照射用照明装置であり、規定された照射領域から外れる付加領域についても赤色光および青色光を照射するよう構成された光源と、光源を収納するハウジングと、を備える。歩行者照射用照明装置としては、所定の配光パターンを有する車両用前照灯装置１０があり、この車両用前照灯装置１０は、赤色光および青色光の成分が優勢となる混色光によってロービーム用配光パターンＰＬに対する付加パターンＰＦを形成する光源４２と、光源４２を収納するランプボディ１２と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、歩行者照射用照明装置に関し、特に自動車などに用いられる車両用前照灯装置に関するものである。

車両を運転する場合、路肩から横断しようとする歩行者等、自車両前方にいる前方歩行者に注意を払う必要がある。特に夜間の走行では、迅速かつ適切に前方歩行者の存在を運転者に知らしめる必要がある。夜間走行において運転者は通常、歩行者照射用照明装置としての車両用前照灯装置からの光を前方歩行者に照射することで、あるいは街路灯等の他の歩行者照射用照明装置からの光が前方歩行者に照射されることで、前方歩行者を視認している。

車両用前照灯装置は、一般に前方歩行者や自車両前方にある対向車や先行車等の前走車が存在せず、したがってグレアを考慮することなく照明できる場合に使用するハイビームと、前走車や前方歩行者等が存在する場合に使用が好ましいロービームとを備える。ハイビームの場合は光の照射範囲が広く、前方歩行者等の存在を運転者に早い段階で知らしめることができる。その反面、前走車や前方歩行者等にグレアを与えてしまう可能性があるので常時点灯は好ましくない。一方、ロービームの場合、前走車や前方歩行者等にグレアを与えることは抑制できるものの、ハイビーム点灯時よりは光の照射範囲が狭いため、ハイビームの点灯時よりは視認範囲が狭くなる。そのため、運転者が迅速かつ適切に前方歩行者の存在を認識できないおそれがある。

また、街路灯などの歩行者照射用照明装置は、走行中の車両の運転者にグレアを与えないように、歩行者照射用の照射領域が限定的に規定されている。そのため、規定された照射領域から外れる領域に歩行者がいる場合には、運転者が当該歩行者を迅速かつ適切に認識できないおそれがある。

そこで、自車走路側の道路脇遠方をスポット光で照射することが可能な路肩照射灯を設けた車両用前照灯が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両用前照灯は、スポット光が前方歩行者の目の高さまで達しないように路肩照射灯を配置することで、歩行者に与えるグレアを低減している。

また、紫外線を車体前方へ向けて照射する前照灯を備えた車両の前照灯制御装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。この車両の前照灯制御装置は、紫外線が前方歩行者の衣服に反応することを利用して前方歩行者を明瞭に浮き上がらせ、これにより運転者に前方歩行者を認識させている。また、前方歩行者は紫外線を視認することはできないため、前方歩行者にグレアを与えてしまうことを防止できる。
特開２００１−１１４０１５号公報 特開２０００−２０３３３５号公報

上述の状況において、本発明者は以下の課題を認識するに至った。すなわち、上述の特許文献１に記載の技術では、自車走路側の道路脇遠方にスポット光を出射した場合、前方歩行者が照射されると同時に前方歩行者の背景も照射される。そのため、前方歩行者と背景とのコントラストが低くなってしまう。したがって、運転者が迅速かつ適切に前方歩行者を認識できるようにするために改善の余地がある。

また、上述の特許文献２に記載の技術では、前方歩行者が着ている衣服が紫外線と反応しないものであった場合には、運転者が前方歩行者を認識することができないおそれがある。また、紫外線を照射すること自体好まれない場合もある。

本発明は、発明者によるこうした認識に基づいてなされたものであり、その目的は、前走車や前方歩行者にグレアを与えるおそれを低減しつつ、より迅速かつ適切に運転者が前方歩行者を認識することができるようにする技術の提供にある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様は歩行者照射用照明装置であり、この歩行者照射用照明装置は、歩行者照射用の照射領域が限定的に規定されている歩行者照射用照明装置であり、規定された照射領域から外れる付加領域についても赤色光および青色光を照射するよう構成された光源と、光源を収納するハウジングと、を備えることを特徴とする。

この態様によれば、前走車や前方歩行者にグレアを与えるおそれを低減しつつ、より迅速かつ適切に運転者が前方歩行者を認識することができるようになる。

また、本発明の他の態様は車両用前照灯装置であり、この車両用前照灯装置は、所定の配光パターンを有する車両用前照灯装置であり、赤色光および青色光の成分が優勢となる混色光を照射して配光パターンに対する付加パターンを形成する光源と、光源を収納するハウジングと、を備えることを特徴とする。

この態様によれば、前走車や前方歩行者にグレアを与えるおそれを低減しつつ、より迅速かつ適切に運転者が前方歩行者を認識することができるようになる。

上記態様において、赤色光のｘｙ色度図上の色度座標（ｘ，ｙ）は、（０．６２７０４，０．３７２４９）〜（０．７３３４２，０．２６６５８）の範囲内にあり、青色光のｘｙ色度図上の色度座標（ｘ，ｙ）は、（０．１５６６４，０．０１７７１）〜（０．０６８７１，０．２００７２）の範囲内にあってもよい。また、混色光のｘｙ色度図上の色度座標（ｘ，ｙ）は、ｘｙ色度図内において下記一次式（１）〜（３）で表される領域が重なる範囲内にあってもよい。
（１）ｙ≦０．５４２ｘ＋０．１０２５
（２）ｙ≧−１．８４５ｘ＋０．３３２
（３）ｙ≦−１．８４５ｘ＋１．２３
これによれば、前方歩行者の顔と背景とのコントラストを高めることができる。

また、上記態様において、付加パターンは、道路の地上所定高さの範囲を照射するパターンであってもよく、また、道路の路肩位置において想定される歩行者の顔の部分を照射するパターンであってもよい。これによれば、背景に対して前方歩行者を視覚的に明瞭に浮き上がらせることができる。

また、上記態様において、光源を制御する制御手段を備え、光源は緑色光の照射も可能であり、制御手段は、緑色光の光度を所定間隔で増減させるようにしてもよい。また、制御手段は、赤色光および青色光の光度を、緑色光の光度の増減に対応して増減させるようにしてもよい。これによれば、前方歩行者が付加パターンを形成する光源をリアランプと誤認することを防止できる。

本発明によれば、前走車や前方歩行者にグレアを与えるおそれを低減しつつ、より迅速かつ適切に運転者が前方歩行者を認識することができるようになる。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

（実施形態１）
本発明は、前方歩行者を視認する必要がある運転者にグレアを与えないように、歩行者照射用の照射領域が限定的に規定されている歩行者照射用照明装置に係るものである。本実施形態では、歩行者照射用照明装置として、所定の配光パターンを有する車両用前照灯装置を例に用いて説明する。

図１は実施形態１に係る車両用前照灯装置の概略正面図、図２は図１におけるＡ−Ａ線上の断面図である。図１では、車両の右前方に取り付けられる車両用前照灯装置を例として示している。車両左前方に配置される車両用前照灯装置は、図１の構成とは線対称の配置となる。

図１および図２に示すように、実施形態１に係る車両用前照灯装置１０は、ハウジングとしてのランプボディ１２と、ランプボディ１２の前端開口部に取り付けられた光透過性の透光カバー１４とを備えている。そして、ランプボディ１２と透光カバー１４とで形成される灯室内に、ロービーム用灯具ユニット２０、付加ビーム用灯具ユニット４０、およびハイビーム用灯具ユニット６０が支持部材１５上に固定されて収容されている。また、車両用前照灯装置１０には、前照灯の正面からの見栄えを向上するためのエクステンション１６が配置されている。エクステンション１６はロービーム用灯具ユニット２０、付加ビーム用灯具ユニット４０、およびハイビーム用灯具ユニット６０とランプボディ１２との隙間を覆い隠すように配置される略箱型の部材であり、その表面は反射面とされることが多い。

支持部材１５は、ロービーム用灯具ユニット２０の光源２２が取り付けられる支持面１５ａと、付加ビーム用灯具ユニット４０の光源４２が取り付けられる支持面１５ｂとを備え、ランプボディ１２に固定されている。支持部材１５は、図示しないレベリング機構を介してランプボディ１２に固定されており、各灯具ユニットの光軸調整を行うことができる。

本実施形態の車両用前照灯装置１０は、ロービーム用灯具ユニット２０で所定のカットオフラインを有するロービーム用の配光パターンを形成するように構成されている。また、車両用前照灯装置１０は、付加ビーム用灯具ユニット４０で運転者による前方歩行者の視認性を向上させるための付加パターンを形成し、ハイビーム用灯具ユニット６０でハイビーム用の配光パターンを形成するように構成されている。

ロービーム用灯具ユニット２０は、支持部材１５の支持面１５ａに固定配置され、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子からなる光源２２を備える。また、ロービーム用灯具ユニット２０は、光源２２からの光を前方へ反射するリフレクタ２４と、支持部材１５の前方に配置されたベース部材２５と、ベース部材２５に保持された投影レンズ２６と、を備える。

光源２２は、１ｍｍ四方程度の大きさの発光チップ２２ａを有する白色ＬＥＤであって、その照射軸がロービーム用灯具ユニット２０の照射方向（図２中左方向）と略垂直となる略鉛直上方に向けられた状態で支持部材１５の支持面１５ａ上に載置されている。なお、発光チップ２２ａの照射軸は、その形状や前方に照射される配光に応じて調整可能である。また、光源２２は、一つの発光素子の中に複数の発光チップ２２ａを設けた構成であってもよい。

リフレクタ２４は、回転楕円面の一部で構成された反射面２４ａが内側に形成された反射部材である。ベース部材２５は、略水平に配置された平面部２５ａを有しており、この平面部２５ａよりも前方領域は下方に凹状に湾曲された湾曲部２５ｂとして構成され、光源２２から出射した光を反射しないようになっている。リフレクタ２４は、その第１焦点が光源２２近傍に位置し、そしてその第２焦点がベース部材２５の平面部２５ａと湾曲部２５ｂとが為す稜線２５ｃ近傍に位置するように設計配置されている。

光源２２の発光チップ２２ａから出射した光は、リフレクタ２４の反射面２４ａにて反射され、第２焦点を通って投影レンズ２６に入射する。投影レンズ２６に入射した光は、投影レンズ２６で集光されて前方に照射される。また、ロービーム用灯具ユニット２０では、ベース部材２５の稜線２５ｃを境界線として、一部の光が平面部２５ａにて反射することにより、光を選択的にカットして車両前方に投影されるロービーム用配光パターンに斜めカットオフラインを形成するように構成されている。すなわち、稜線２５ｃはロービーム用灯具ユニット２０の明暗境界線を構成している。

投影レンズ２６は、リフレクタ２４の反射面２４ａにて反射した光を灯具前方に投影する、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であって、車両前後方向に延びる光軸上に配置され、ベース部材２５の車両前方側先端部にて固定されている。投影レンズ２６の後方焦点は、例えばリフレクタ２４の第２焦点と略一致するように構成されている。したがって、リフレクタ２４にて反射して投影レンズ２６に入射した光は、略平行な光として前方に投影される。また、投影レンズ２６は、その後側焦点を含む後側焦点面上の像を、灯具前方に配置された鉛直仮想スクリーン上に反転像として投影するように構成されている。本実施形態のロービーム用灯具ユニット２０は、反射型のプロジェクタ型光源ユニットを構成している。

付加ビーム用灯具ユニット４０は、運転者による前方歩行者の視認性を向上するための付加パターンを形成する灯具ユニットであり、ロービーム用灯具ユニット２０の下方に配置されている。図１および図２に示すように、付加ビーム用灯具ユニット４０は、支持部材１５の支持面１５ｂに固定配置され、発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子からなる光源４２を備える。また、付加ビーム用灯具ユニット４０は、光源４２からの光を前方へ反射するリフレクタ４４を備える。

光源４２は、１ｍｍ四方程度の大きさの発光チップ４２ａを有するＬＥＤである。本実施形態では、光源４２は赤色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤによって構成されている（図３参照）。光源４２は、その照射軸が付加ビーム用灯具ユニット４０の照射方向（図２中左方向）と略垂直となる略鉛直下方に向けられた状態で支持部材１５の支持面１５ｂ上に載置されている。

リフレクタ４４は、水平左右方向に柱軸を有し鉛直上下方向に放物柱状に湾曲された反射面４４ａが内側に形成された反射部材である。光源４２の赤色ＬＥＤおよび青色ＬＥＤは、水平な柱軸方向に沿った焦点軸上に並んで配置されており、各ＬＥＤで発光された光はリフレクタ４４の反射面４４ａにて反射されて上下方向には平行であるが左右方向には拡散される混色光となり、車両前方に照射される。詳細は後述するが、これにより水平線の上方に沿って左右の広い範囲に拡散された略矩形状の配光パターンに設定される（図４参照）。本実施形態の付加ビーム用灯具ユニット４０は、反射型の灯具ユニットを構成している。

ハイビーム用灯具ユニット６０は、支持部材１５に固定配置される光源６２（図３参照）と、投影レンズ６６と、を備える。光源６２は、ロービーム用灯具ユニット２０の光源２２と同様に、１ｍｍ四方程度の大きさの発光チップを有する白色ＬＥＤであって、その照射軸がハイビーム用灯具ユニット６０の照射方向（図２中左方向）と略平行となる車両前方に向けられた状態で支持部材１５に固定配置されている。

投影レンズ６６は、光源６２の発光部から出射した光を車両前方に投影する、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であって、車両前後方向に延びる光軸上に配置されている。また、投影レンズ６６はその後方焦点が、例えば光源６２の発光チップと略一致するように構成されている。したがって、投影レンズ６６には光源６２の発光チップから出射した光が直接入射し、入射した光が略平行な光として光軸に沿って前方に投影される。すなわち、ハイビーム用灯具ユニット６０は、直射型のプロジェクタ型光源ユニットを構成している。

本実施形態では、ロービーム用灯具ユニット２０、付加ビーム用灯具ユニット４０、およびハイビーム用灯具ユニット６０はそれぞれ、一般に小型で消費電力が小さいＬＥＤを光源２２、４２、６２としているため、限られた電力の有効利用が可能となる。

図３は、上述のように構成される車両用前照灯装置１０と車両の構成を説明する機能ブロック図である。
車両用前照灯装置１０は、車両１００に搭載された車両制御部１０２からの制御信号に基づいて各灯具ユニットの光源を点灯させるための電力を各灯具ユニットへ供給する電源回路７０を備える。また、車両用前照灯装置１０は、それぞれ光源２２、４２、６２を備えたロービーム用灯具ユニット２０、付加ビーム用灯具ユニット４０、およびハイビーム用灯具ユニット６０を備える。付加ビーム用灯具ユニット４０の光源４２は、赤色ＬＥＤ４２Ｒおよび青色ＬＥＤ４２Ｂを有する。

車両１００は、車両１００の制御を行う車両制御部１０２を備える。車両制御部１０２には、運転者が操作する前照灯スイッチ１０４が接続されている。前照灯スイッチ１０４はロービーム用灯具ユニット２０の点灯・消灯およびロービーム用灯具ユニット２０の点灯時におけるハイビーム用灯具ユニット６０の点灯・消灯を手動で行うスイッチである。

運転者が前照灯スイッチ１０４を操作してロービームあるいはハイビームを指示すると、前照灯スイッチ１０４から制御信号が送信され、車両制御部１０２によって受信される。車両制御部１０２は、前照灯スイッチ１０４からの信号を受信すると、制御内容に応じて電源回路７０を制御して、ロービーム用灯具ユニット２０およびハイビーム用灯具ユニット６０の点灯・消灯制御を行う。

ここで、付加ビーム用灯具ユニット４０は、ロービーム用灯具ユニット２０の点灯と同期して点灯される。すなわち、車両制御部１０２は、前照灯スイッチ１０４からロービーム用灯具ユニット２０の点灯指示を受けると、ロービーム用灯具ユニット２０の点灯とともに付加ビーム用灯具ユニット４０の点灯を行うように電源回路７０を制御する。これにより、赤色光と青色光との混色光によって形成される付加パターンが、ロービーム用配光パターンに付加的に形成される。

付加ビーム用灯具ユニット４０は運転者による前方歩行者の視認性を向上するための付加パターンを形成する灯具ユニットであり、付加パターンは水平線の上方で水平線に沿って左右の広い範囲に拡散された略矩形状の配光パターンである。一方、ハイビーム用灯具ユニット６０の照射によって形成されるハイビーム用配光パターンは照射範囲が広く、水平線の上方領域であって道路の路肩領域にまで照射範囲が及ぶ。したがって、ハイビームの状態ではハイビーム用灯具ユニット６０によって運転者による前方歩行者の視認性を確保できるため、運転者が前照灯スイッチ１０４を介してロービーム状態を指示した場合のみ付加ビーム用灯具ユニット４０が点灯制御されるようにしている。

付加ビーム用灯具ユニット４０の光源４２の光度は、前方歩行者および前走車の運転者にグレアを与えず、かつ自車の運転者による前方歩行者の視認性を確保することができる光度である。光源４２の光度は、例えばハイビームとロービームの中間程度の光度である。

なお、ハイビーム用灯具ユニット６０を点灯しているときに付加ビーム用灯具ユニット４０をあわせて点灯するようにしてもよく、これによれば、より迅速かつ適切に運転者が前方歩行者を認識することができる。また、付加ビーム用灯具ユニット４０は、前照灯スイッチ１０４の切換操作等によって他の灯具ユニットとは独立に点灯・消灯するようにしてもよい。

さらに、車両制御部１０２は運転者による前照灯スイッチ１０４の操作にかかわらず、車両１００の周囲状況に応じて自動的にロービーム用灯具ユニット２０、付加ビーム用灯具ユニット４０、およびハイビーム用灯具ユニット６０の照射制御を行うようにしてもよい。例えば、車両用前照灯装置１０あるいは車両１００に前方歩行者を認識する手段としてカメラやミリ波レーダ等を設け、車両制御部１０２は、これらの認識手段によって前方歩行者の存在を検知した場合に付加ビーム用灯具ユニット４０を照射するようにしてもよい。前方歩行者の認識は、各種通信手段を用いて行うようにしてもよい。

図４は、灯具前方の所定位置、例えば灯具前方２５ｍの位置に設定される仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム用配光パターンおよび付加パターンによる照射状態を説明する説明図である。
図４に示すように、実施形態１の車両用前照灯装置１０では、ロービーム用灯具ユニット２０によってロービーム用配光パターンＰＬが形成される。また、付加ビーム用灯具ユニット４０によって付加パターンＰＦが所定の配光パターンとしてのロービーム用配光パターンＰＬに付加的に形成される。

図４に示す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って、ロービーム配光パターンＰＬの照射によって車両前方の路面を主とした照明が確保され、運転者の適切な運転が補助される。ロービーム用配光パターンＰＬは、その上端縁にいわゆるカットオフラインＣＬを有する。カットオフラインＣＬは、カットオフラインＣＬから下方は明るく、カットオフラインＣＬの上方は暗いという境界線を意味する。カットオフラインＣＬは、鉛直線Ｖの右側で光軸を横切る水平線Ｈより下方の位置を水平に延びる右側部分と、鉛直線Ｖの左側で右側部分よりやや上方の位置を水平に延びる左側部分とが、左上がりに傾斜した中央部分によって連結された形状を有する。なお、中央部分の傾斜角度は、例えば４５°である。

付加パターンＰＦは、光源４２の赤色ＬＥＤ４２Ｒの照射する赤色光と青色ＬＥＤ４２Ｂの照射する青色光との混色光によって形成される配光パターンであり、水平線Ｈの上方で水平線Ｈに沿って左右の広い範囲に拡散された略矩形状となっている。付加パターンＰＦは、下端部分の一部がロービーム用配光パターンＰＬと重なっていてもよい。例えば、付加パターンＰＦは、道路の地上所定高さの範囲を照射するパターンである。ここで、道路の地上所定高さとは、前方歩行者Ｍの顔が存在する領域を含む高さ範囲である。付加パターンＰＦの形成の基準となる歩行者Ｍの大きさは、成人身長をほぼカバーできる範囲とすることが可能で、例えば１５０ｃｍ〜２００ｃｍの範囲とすることができる。

また、付加パターンＰＦは、例えば道路の路肩位置において想定される歩行者Ｍの顔の部分を照射するパターンである。本実施形態では、路肩には、走行車線両脇の部分の他、歩道、自転車専用道路等を含むものとする。また、付加パターンＰＦを路肩位置において想定される歩行者Ｍの顔の部分に照射する場合には、付加パターンＰＦの照射の対象は歩行者Ｍのみならず自転車などの車両に乗った人間であってもよい。

付加パターンＰＦの形状や照射範囲は、付加ビーム用灯具ユニット４０におけるリフレクタ４４の反射面４４ａの形状によって、簡易的に決定することができる。また、リフレクタ４４を用いず、自由曲面レンズを車両前後方向に延びる光軸上に配置して、光源４２からの光を所望の方向に射出させることによっても、付加パターンＰＦの形状や照射範囲を簡易的に決定することができる。

赤色光および青色光からなる混色光を歩行者の顔の部分に照射することが好ましい理由は以下のとおりである。
すなわち、運転者は、前照灯から照射された光のうち照射対象によって反射された光を目に受けて、対象を視覚的に認識する。例えば、運転者による前方歩行者の視認を目的として、道路の路肩位置に通常の白色光を照射した場合、白色光には全波長の光が含まれているため、前方歩行者からだけでなく背景にある物体からもいずれかの波長の光が同程度に反射される。そのため、白色光の照射によって前方歩行者が照らし出されるが、それと同時に前方歩行者の背景も照射され背景にある物体も照らし出される。よって、前方歩行者と背景との輝度の差が小さくなり、すなわち前方歩行者と背景とのコントラストが低くなってしまう。その結果、前方歩行者を明瞭に視認できない可能性がある。

ここで、走行中の車両１００の周囲環境は多種多様であり、したがって前方歩行者の背景は状況に応じて大きく変化する。また、前方歩行者の着ている衣服もまた多種多様である。一方、人間の肌の色は、背景や衣服と比べて変化が小さい。そこで、本実施形態では、前方歩行者の肌、特に露出している可能性が高い顔部分に、前方歩行者の肌をできるだけ見やすくする所定の色の光を照射するとともに他の色の光を照射しないようにすることで、前方歩行者と背景とのコントラストを高めるようにした。

図５は人間の肌の表面反射光分布を示す図、図６はヘモグロビンの吸光波長特性を示す図、図７は色純度の弁別閾を示す図である。ここで、図５に示す表面反射光分布は、平均的な日本人女性の肌の色と略同一色の紙片に光を照射した場合の表面反射光分布であり、本実施形態ではこれを人の肌の表面反射光分布と仮定している。

図５に示すように、可視光波長領域において人間の肌は波長が約６００〜７８０ｎｍの赤色光の反射率が高い。すなわち、赤色光は人間の肌の輝度を効率的に高めることができる色の光であるといえる。また、人間の肌に照射した光は、肌内部において散乱してヘモグロビン等に吸収され、再び外部に照射されて反射光となる。図６に示すように、ヘモグロビンは４１５ｎｍ付近に大きなピークを持ち、約５００〜６００ｎｍの範囲に小さなピークを持つ吸光波長特性を有している。したがって、赤色光と、波長が４５０〜４８５ｎｍの青色光とはヘモグロビンに吸収されにくい。

ここで、人間の肌の分光反射率は、肌の表面で反射する表面反射光成分と肌を通過して内部の組織や色素などの粒子により散乱された後反射する内部反射光成分とによって決定される。よって、赤色光に加えて青色光は、人間の肌の輝度を効率的に高めることができる色の光であるといえる。例えば、赤色光および青色光からなる混色光と白色光とを同じ光度で照射した場合、混色光を照射したときの肌の輝度は、白色光を照射した場合と比べて約１．５倍以上になる。

そして、人間の肌の輝度を効率的に高めることができる赤色光と青色光とだけを照射し、他の色の光を照射しないことで、背景にある物体の輝度を低減することができる。これにより、背景に対して前方歩行者を明瞭に照らし出すことができ、より迅速かつ適切に運転者が前方歩行者を認識することができるようになる。

また、上述のように赤色光および青色光からなる混色光と白色光とを同じ光度で照射した場合、混色光の方が白色光よりも肌の輝度を高めることができる。すなわち、混色光を照射した場合には、白色光よりも低い光度で白色光と同レベルの輝度を得ることができる。さらに、図７に示すように、赤色光および青色光は色純度の弁別閾が他の色に比べて相対的に低い。色純度の弁別閾とは、白色光に単色光の刺激を加え、この単色光の刺激を増加させた場合における、単色光の色の弁別に必要な最小の刺激変化量である。すなわち、無彩色の中に単色光をスポットで増加させた場合、赤色光および青色光は他の色に比べてより少ないエネルギー量で見分けることができる。よって、赤色光と青色光とからなる混色光の場合には白色光に比べてより低いエネルギー量で白色光の場合と同程度に前方歩行者を照らし出すことができる。

これにより、赤色光と青色光とからなる混色光を照射して水平線Ｈの上方に付加パターンＰＦを形成した場合には、運転者による前方歩行者の認識を促すとともに、付加ビーム用灯具ユニット４０の光源４２の光度を小さくして、前方歩行者や前走車の運転者が強い不快感を抱くグレアを抑制することができる。

ここで、赤色ＬＥＤ４２Ｒから照射される赤色光は、人間の肌の輝度を効率的に高めることができる色の波長を含む光であり、例えば、そのｘｙ色度図上の色度座標（ｘ，ｙ）が、（０．６２７０４，０．３７２４９）〜（０．７３３４２，０．２６６５８）の範囲内にある光である。また、青色ＬＥＤ４２Ｂから照射される青色光は、より低いエネルギーで見分けることができる色の波長を含む光であり、例えば、そのｘｙ色度図上の色度座標（ｘ，ｙ）が、（０．１５６６４，０．０１７７１）〜（０．０６８７１，０．２００７２）の範囲内にある光である。

さらに、赤色ＬＥＤ４２Ｒから照射される赤色光と青色ＬＥＤ４２Ｂから照射される青色光とで形成される混色光は、例えば、そのｘｙ色度図上の色度座標（ｘ，ｙ）が、ｘｙ色度図内において下記一次式（１）〜（３）で表される領域が重なる範囲内にある光である。
（１）ｙ≦０．５４２ｘ＋０．１０２５
（２）ｙ≧−１．８４５ｘ＋０．３３２
（３）ｙ≦−１．８４５ｘ＋１．２３

なお、混色光は、赤色光および青色光のみからなるものに限られず、少なくとも赤色光および青色光の成分が優勢となるものであればよい。ここで、「優勢」とは、通常の前照灯が照射する白色光の成分比に比べて、有意差をもって赤色光と青色光の配分を高めた状態をいう。なお、本実施形態における混色光の成分比は、実験的に求めてもよい。また、赤色光および青色光の成分が優勢となる混色光には、赤色光と青色光のみからなるものも含まれる。

以上説明した構成による作用効果を総括すると、本実施形態では、所定の配光パターンとしてロービーム用配光パターンＰＬを有する車両用前照灯装置１０において、ハウジングとしてのランプボディ１２内に付加ビーム用灯具ユニット４０を設けた。そして、付加ビーム用灯具ユニット４０から赤色光および青色光の成分が優勢となる混色光を照射して、ロービーム用配光パターンＰＬに対して付加パターンＰＦを形成する構成とした。また、付加パターンＰＦは、道路の地上所定高さの範囲を照射するパターンとし、特に道路の路肩位置において想定される歩行者の顔の部分を照射するパターンとした。

付加パターンＰＦを形成する混色光は赤色光と青色光とが優勢となるように構成されており、赤色光は人間の肌における表面反射率が高く、ヘモグロビンによる吸収が少なく、また色純度の弁別閾が低い光である。また、青色光は、ヘモグロビンによる吸収が少なく、色純度の弁別閾が低い光である。そのため、赤色光および青色光の照射によって、背景に対して前方歩行者を明瞭に浮き上がらせることができ、より迅速かつ適切に運転者が前方歩行者を認識することができるようになる。また、運転者による前方歩行者の視認性を確保するとともに、前走車や前方歩行者にグレアを与えるおそれを低減することができる。

さらに、付加パターンＰＦを歩行者Ｍの顔部分に形成するため、付加ビーム用灯具ユニット４０の光源４２からの光を受けた歩行者Ｍに対して、早期の段階で自分に接近する車両に対する注意喚起を行うことができる。その結果、前方歩行者に対して横断が適当か否かの判断を適切に行わせることが可能になる。

（実施形態２）
実施形態２に係る車両用前照灯装置は、光源４２が赤色ＬＥＤ４２Ｒおよび青色ＬＥＤ４２Ｂに加えてさらに緑色ＬＥＤを備え、前照灯装置制御部が緑色光の光度を所定間隔で増減させる点が実施形態１と異なる。以下、本実施形態について説明する。なお、車両用前照灯装置１０のその他の構成、およびロービーム用配光パターンＰＬ、付加パターンＰＦ等の構成は実施形態１とう同一であり、これらの実施形態１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は省略する。

図８は実施形態２に係る車両用前照灯装置１０と車両１００の構成を説明する機能ブロック図、図９（ａ）、（ｂ）は付加ビーム用灯具ユニット４０の点消灯制御を説明する説明図である。

車両用前照灯装置１０は、各灯具ユニットの光源による照射を制御する制御手段としての前照灯装置制御部８０をさらに備えている。また、付加ビーム用灯具ユニット４０の光源４２は、緑色ＬＥＤ４２Ｇをさらに備えており、したがって光源４２は緑色光の照射も可能である。電源回路７０は、前照灯装置制御部８０からの制御信号に基づいて各灯具ユニットの光源を点灯させるための電力を各灯具ユニットへ供給する。

車両制御部１０２は、前照灯スイッチ１０４による運転者からのロービームあるいはハイビームの指示を受けると、前照灯装置制御部８０に制御信号を出力する。前照灯装置制御部８０は、車両制御部１０２からの制御信号に基づいて電源回路７０を制御し、ロービーム用灯具ユニット２０およびハイビーム用灯具ユニット６０の点灯・消灯制御を行う。また、前照灯装置制御部８０は、車両制御部１０２からロービーム用灯具ユニット２０の点灯指示を受けると、ロービーム用灯具ユニット２０の点灯とともに付加ビーム用灯具ユニット４０の点灯を行うように電源回路７０を制御する。

前照灯装置制御部８０は、赤色ＬＥＤ４２Ｒおよび青色ＬＥＤ４２Ｂの点灯状態を維持して赤色光および青色光を常時照射するとともに、緑色ＬＥＤ４２Ｇの点灯・消灯を制御して緑色光の光度を所定間隔で増減させる。例えば、前照灯装置制御部８０は緑色ＬＥＤ４２Ｇの点灯・消灯をパルス制御して、図９（ａ）に示すように緑色光の光度を増減させる。緑色光が照射されている状態では、付加ビーム用灯具ユニット４０から照射される光は、赤色光、青色光、および緑色光が混合した白色光となる。図９において、Ｈはパルス幅であり、Ｔはパルス周期である。このとき、緑色ＬＥＤ４２Ｇの点灯・消灯を制御するパルス信号のデューティ比Ｄ（Ｈ／Ｔ）は、例えば０＜Ｄ≦５０の範囲とすることができる。

また、前照灯装置制御部８０は、赤色光および青色光の光度を、緑色光の光度の増減に対応して増減させるように制御してもよい。この場合、例えば前照灯装置制御部８０は各色のＬＥＤの点灯・消灯をパルス制御して、赤色光および青色光の光度を、緑色光の光度の増減に対応して増減させる。本実施形態では、図９（ｂ）に示すように、赤色ＬＥＤ４２Ｒおよび青色ＬＥＤ４２Ｂのパルス制御を、緑色ＬＥＤ４２Ｇと逆位相で行っている。このとき、赤色ＬＥＤ４２Ｒおよび青色ＬＥＤ４２Ｂの点灯・消灯を制御するパルス信号のデューティ比Ｄは、例えば５０≦Ｄ＜１００の範囲とすることができる。

このように、赤色光および青色光の照射に加えて、緑色光を所定間隔で周期的に照射することで、前方歩行者および前走車の運転者は、付加ビーム用灯具ユニット４０から照射された光が白色光あるいは白色光に近い色の光であると認識する。これにより、前方歩行者等が付加ビーム用灯具ユニット４０をリアランプと誤認するおそれを低減することができる。

以上説明した構成による作用効果を総括すると、本実施形態では、付加ビーム用灯具ユニット４０の光源４２が緑色ＬＥＤ４２Ｇを備え、前照灯装置制御部８０が緑色光の光度を所定間隔で増減させている。また、前照灯装置制御部８０は、赤色光および青色光の光度を、緑色光の光度の増減に対応して増減させている。これにより、実施形態１の効果に加えて、さらに次のような効果が得られる。すなわち、付加ビーム用灯具ユニット４０から照射された光を白色光あるいは白色光に近い色の光であると前方歩行者等に認識させることができるため、前方歩行者が付加ビーム用灯具ユニット４０をリアランプと誤認することを防止できる。その結果、前方歩行者の走行車線への不用意な飛出し等を回避することができ、歩行者の安全性の向上を計ることができる。

本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を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るものである。

例えば、上述の各実施形態では、車両用前照灯装置を例に説明したが、街路灯等の他の歩行者照射用照明装置についても本発明の構成を適用することが可能であり、それにより同様の効果を得ることができる。すなわち、街路灯等の歩行者照射用照明装置も、前方歩行者を視認する必要がある運転者にグレアを与えないように、歩行者照射用の照射領域が限定的に規定されている。そこで、規定された照射領域から外れる付加領域についても赤色光および青色光を照射するように構成することで、付加領域にいる前方歩行者の存在をより迅速かつ適切に運転者が認識できるようになる。

また、実施形態１の構成の場合は、付加ビーム用灯具ユニット４０ではなくロービーム用灯具ユニット２０あるいはハイビーム用灯具ユニット６０によって付加パターンＰＦを形成するようにしてもよい。この場合には、光源と投影レンズとの間に赤色光および青色光を透過する所定形状のシェードを設けることで、付加パターンＰＦを形成することができる。また、このシェードを、例えば多数の微細な画素をマトリクス配置した光透過型ＬＣＤ（液晶）装置で構成してもよい。この場合には、前照灯装置制御部８０によってシェードに形成する選択的透光部の形状を制御することで、付加パターンＰＦの照度を低減することができる。また前述の認識手段等を用いてセンシングを行って歩行者を検知し、検知された歩行者にのみ赤色光および青色光を照射することも可能である。

また、各灯具ユニットの光源はＬＥＤに限らず、例えば、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ネオン管、レーザ光源等が使用可能である。また、付加ビーム用灯具ユニット４０の光源として白色ＬＥＤを用いてもよい。ここで、付加ビーム用灯具ユニット４０の光源として白熱球等や白色ＬＥＤを用いた場合には、チップカバー、エクステンション１６、リフレクタ４４等の一部や、付加ビーム用灯具ユニット４０が投影レンズを備える場合には当該投影レンズの一部を、赤色光および青色光の反射率が高くなるように加色することで、赤色光および青色光の成分が優勢となる混色光を照射することができる。この場合、本発明の「光源」には、狭義の光源としての白色ＬＥＤ等に加えて、上述のような加色を施したチップカバー、エクステンション１６、リフレクタ４４、投影レンズ等が含まれる。また、車両用前照灯装置１０は、ロービーム用灯具ユニット２０とハイビーム用灯具ユニット６０とが一体となった、いわゆる２灯式の車両用前照灯装置であってもよい。

実施形態１に係る車両用前照灯装置の概略正面図である。 図１におけるＡ−Ａ線上の断面図である。 車両用前照灯装置と車両の構成を説明する機能ブロック図である。 灯具前方の所定位置に設定される仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービーム用配光パターンおよび付加パターンによる照射状態を説明する説明図である。 人間の肌の表面反射光分布を示す図である。 ヘモグロビンの吸光波長特性を示す図である。 色純度の弁別閾を示す図である。 実施形態２に係る車両用前照灯装置と車両の構成を説明する機能ブロック図である。 図９（ａ）、（ｂ）は付加ビーム用灯具ユニットの点消灯制御を説明する説明図である。

符号の説明

１０ 車両用前照灯装置、 １２ ランプボディ、 １４ 透光カバー、 １５ 支持部材、 １５ａ、１５ｂ 支持面、 １６ エクステンション、 ２０ ロービーム用灯具ユニット、 ２２、４２、６２ 光源、 ２２ａ 発光チップ、 ２４、４４ リフレクタ、 ２４ａ、４４ａ 反射面、 ２５ ベース部材、 ２５ａ 平面部、 ２５ｃ 稜線、 ２５ｂ 湾曲部、 ２６、６６ 投影レンズ、 ４０ 付加ビーム用灯具ユニット、 ４２Ｂ 青色ＬＥＤ、 ４２Ｇ 緑色ＬＥＤ、 ４２Ｒ 赤色ＬＥＤ、 ６０ ハイビーム用灯具ユニット、 ７０ 電源回路、 ８０ 前照灯装置制御部、 １００ 車両、 １０２ 車両制御部、 １０４ 前照灯スイッチ、 ＣＬ カットオフライン、 歩行者、 ＰＦ 付加パターン、 ＰＬ ロービーム用配光パターン。

Claims (8)

1. 歩行者照射用の照射領域が限定的に規定されている歩行者照射用照明装置において、
   規定された照射領域から外れる付加領域についても赤色光および青色光を照射するよう構成された光源と、
   前記光源を収納するハウジングと、
   を備えることを特徴とする歩行者照射用照明装置。
2. 所定の配光パターンを有する車両用前照灯装置において、
   赤色光および青色光の成分が優勢となる混色光を照射して前記配光パターンに対する付加パターンを形成する光源と、
   前記光源を収納するハウジングと、
   を備えることを特徴とする車両用前照灯装置。
3. 前記赤色光のｘｙ色度図上の色度座標（ｘ，ｙ）は、（０．６２７０４，０．３７２４９）〜（０．７３３４２，０．２６６５８）の範囲内にあり、
   前記青色光のｘｙ色度図上の色度座標（ｘ，ｙ）は、（０．１５６６４，０．０１７７１）〜（０．０６８７１，０．２００７２）の範囲内にあ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. 前記混色光のｘｙ色度図上の色度座標（ｘ，ｙ）は、前記ｘｙ色度図内において下記一次式（１）〜（３）で表される領域が重なる範囲内にあることを特徴とする請求項２または３に記載の車両用前照灯装置。
   （１）ｙ≦０．５４２ｘ＋０．１０２５
   （２）ｙ≧−１．８４５ｘ＋０．３３２
   （３）ｙ≦−１．８４５ｘ＋１．２３
5. 前記付加パターンは、道路の地上所定高さの範囲を照射するパターンであることを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１項に記載の車両用前照灯装置。
6. 前記付加パターンは、前記道路の路肩位置において想定される歩行者の顔の部分を照射するパターンであることを特徴とする請求項５に記載の車両用前照灯装置。
7. 前記光源を制御する制御手段を備え、
   前記光源は緑色光の照射も可能であり、
   前記制御手段は、緑色光の光度を所定間隔で増減させることを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１項に記載の車両用前照灯装置。
8. 前記制御手段は、赤色光および青色光の光度を、緑色光の光度の増減に対応して増減させることを特徴とする請求項７に記載の車両用前照灯装置。

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