JP2012183863A - 車両用照明装置 - Google Patents

Abstract

【課題】道路状況によらず、運転者が直感的に前方の道路状況を把握しやすくし、安全な走行を支援する。
【解決手段】運転者に、立体感のある視覚情報を提供するパターン照射光を照射可能な前照灯を提供する。具体的には、それぞれ複数の点光源で構成され、左右の車両用前照灯それぞれに配置される１対のパターン前照灯と、前記各パターン前照灯の点光源を予め定めた点灯パターンで点灯させる制御手段と、を備え、前記点灯パターンは、前方視界に空間的に規則性のある照射パターンを形成するパターンであることを特徴とする車両用照明装置を提供する。
【選択図】図６

Description

本発明は、車両用照明装置に関する。特に、雪道など前方視界が低コントラストとなる環境で使用する車両用照明装置に関する。

道路や道路周辺の路肩や障害物などが雪に埋もれてしまった状況では、道路形状や周囲の状況を判別する手段がない。このため、雪道は非常に運転しづらい。また、雪道では、堆積した雪によって、道路を含む前方視界は、一面白一色となり、コントラストが極端に低くなるため、壁や障害物などの立体物の形状が判別しづらい。

車載カメラで前方路面を撮影し、得られた路面画像を解析し、雪道のように白線が見づらい状況でも白線位置を認識しやすくする技術がある（例えば、特許文献１参照）。この技術は、横方向のＣＣＤライン上の走査を縦方向に繰り返すことにより、路肩の雪や不明瞭な白線や路面のコントラストの変化点の位置を検出し、それによりこれらの境界を検出する。

雪道のようなコントラストの小さい状況においても、認識精度を高める技術がある（例えば、特許文献２参照）。ここでは、撮像画面の低輝度部分のコントラストを改善するために撮像画像を対数変換するにあたり、画像の輝度分布および水平方向の輝度の変化量の分布を求め、輝度分布に応じて対数変換の要否を決定する。そして、対数変換後の画像において、閾値を用いて距離情報に適正なデータを抽出し、それを用いて認識処理を行う。これにより、雪道等のコントラストの小さい状況においても取得する距離情報の精度を高め、後段の認識処理の精度も高めている。

特開２００５−２６７３８４号公報 特開２０００−２０７５５５号公報

特許文献１に記載の技術では、コントラストの差がわかる程度の積雪量であれば検出は可能であるが、完全に道路や路肩が埋まってしまうほどの積雪量がある場合は、コントラストに差が生じず、検出は困難となる。仮に、車の交通量が多ければ次第に道路が押し固められたり、溶けたりすることでコントラスト差が生じる可能性はあるが、その道路を初めて通る場合などは難しく、全ての状況に対して有効とはいえない。また、直線近似を行うため、カーブの道路の場合は近似量からの誤差が大きくなる。

特許文献２に記載の技術では、閾値を境に距離情報に適正なデータか否かを判定するため、輝度差が小さくなるほど、すなわち、コントラストが小さくなるほど無効判定が多くなる。これは、後段の認識処理において、判断するだけの距離情報が少なくなることを意味する。従って、完全に道路や路肩が埋まってしまうほどの積雪量があった場合には、ほとんどコントラストの差が生じないため、有効な距離情報が得られず、認識精度も改善しない。

このように、車載カメラによって前方視界を撮像し、輝度情報によって道路形状や障害物の情報などを得る方法では、雪道のような低コントラスト環境下では、撮影結果から前方の情報を得ることが困難である。従って、運転者は前方の道路状況を把握しづらい中での運転を強いられる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、道路状況によらず、運転者が直感的に前方の道路状況を把握しやすくし、安全な走行を支援する車両用前照灯を提供することを目的とする。

本発明は、運転者に、立体感のある視覚情報を提供するパターン照射光を照射可能な前照灯を提供する。

具体的には、それぞれ複数の点光源で構成され、左右の車両用前照灯それぞれに配置される１対のパターン前照灯と、前記各パターン前照灯の点光源を予め定めた点灯パターンで点灯させる制御手段と、を備え、前記点灯パターンは、前方視界に空間的に規則性のある照射パターンを形成するパターンであることを特徴とする車両用照明装置を提供する。

また、上記車両用照明装置と、ロービーム照射を行うロービーム照射手段と、前記ロービーム照射手段とともに点灯してハイビーム照射を行うハイビーム照射手段と、を備えることを特徴とする車両用前照灯を提供する。

本発明によれば、道路状況によらず、運転者が直感的に前方の道路状況を把握しやすくなり、安全な走行を支援できる。

（ａ）は、第一の実施形態のパターン照射光装置の機能ブロック図、（ｂ）は、同パターン照射光装置の車両上の配置を説明するための説明図である。 （ａ）は、第一の実施形態のパターン前照灯を備える車両用前照灯を説明するための説明図、（ｂ）は、同パターン前照灯の光学構造を説明するための説明図、（ｃ）は、同光源アレイを説明するための説明図である。 前方視界例を説明するための説明図である。 （ａ）は、第一の実施形態の縦縞状点灯パターンを説明するための説明図、（ｂ）は、同縦縞状パターン照射光による照射パターンを説明するための説明図である。 （ａ）は、第一の実施形態の横縞状点灯パターンを説明するための説明図、（ｂ）は、同横縞状パターン照射光による照射パターンを説明するための説明図である。 （ａ）は、第一の実施形態の格子状点灯パターンを説明するための説明図、（ｂ）は、同格子状パターン照射光による照射パターンを説明するための説明図である。 （ａ）は、第一の実施形態の車両用前照灯の他の例を説明するための説明図であり、（ｂ）は、同ロービーム用点灯パターンを説明するための説明図である。 （ａ）は、第一の実施形態の車両用前照灯の他の例を説明するための説明図であり、（ｂ）は、同ハイビーム用点灯パターンを説明するための説明図である。 第一の実施形態のパターン前照灯を備える車両用前照灯を説明するための説明図である。 第二の実施形態の車両用前照灯を説明するための説明図である。 （ａ）および（ｂ）は、第一または第二の実施形態の他の例を説明するための説明図である。 撮像素子の外乱光の入射経路を説明するための説明図である。

＜＜第一の実施形態＞＞
以下、本発明を適用する第一の実施形態について説明する。以下、本発明の実施形態を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

本実施形態のパターン照射光装置１００は、運転者からの指示に従って、前方視界に、空間的に規則性を有する照射パターンを形成するパターン照射を行う車両用の照明装置である。

図１（ａ）は、本実施形態のパターン照射光装置１００の機能ブロック図である。本図に示すように、本実施形態のパターン照射光装置１００は、運転者からの指示を受け付けるスイッチ１１０と、制御部１２０と、パターン照射を行う左右のパターン前照灯１３０Ｌ、１３０Ｒとを備える。以下、本明細書において左右のパターン前照灯１３０を特に区別する必要がない場合は、パターン前照灯１３０で代表する。

図１（ｂ）は、本実施形態のパターン照射光装置１００の車両９００上での配置を説明するための図である。本図に示すように、スイッチ１１０は、運転者の手元近くに配置される。例えば、前照灯の点灯スイッチの近傍、または、前照灯の点灯スイッチと兼用で設けられる。また、左右のパターン前照灯１３０Ｌ、１３０Ｒは、それぞれ、車両９００が備える左右の車両用前照灯９１０に組み込まれる。制御部１２０は、スイッチ１１０とパターン前照灯１３０との間に設けられる。

図２（ａ）は、本実施形態のパターン前照灯１３０の車両用前照灯９１０内の配置例を説明するための図である。本図に示すように、本実施形態の車両用前照灯９１０は、ロービーム照射を実現するロービーム用前照灯９１１と、ロービーム用前照灯９１０とともに点灯してハイビーム照射を実現するハイビーム用前照灯９１２と、パターン前照灯１３０とを備える。このように、パターン前照灯１３０は、車両用前照灯９１０が備えるロービーム用前照灯９１１とハイビーム用前照灯９１２とは別個独立に車両用前照灯９１０内に配置される。なお、パターン前照灯１３０の車両用前照灯９１０内の配置位置はこれに限られない。車両の左右の中心線に対して左右対象となる位置に配置されていればよい。

次に、本実施形態のパターン前照灯１３０の光学構造を説明する。図２（ｂ）、図２（ｃ）は、本実施形態のパターン前照灯１３０の光学構造を説明するための図である。本図に示すように、パターン前照灯１３０は、基板１３１と、基板上に配置される光源アレイ１３２と、基板１３１の上に光源アレイ１３２を覆うように配置される半球状の光学部材（レンズ）１３３とを備える。

光源アレイ１３２は、図２（ｃ）に示すようにアレイ状に配置された点光源により構成される。点光源として、例えば、ＬＥＤ等の発光素子を用いる。各点光源は、独立に点灯／消灯を制御可能とする。例えば、各点光源がＬＥＤで構成される場合、それぞれドライバを備え、制御部１２０から送信される信号により各ドライバが駆動され、個々の点光源の点灯／消灯が制御される。ドライバは、車両用前照灯９１０に内蔵されるか、別体として車両用前照灯９１０の外に固定される。

光源アレイ１３２は、各点光源の点灯／消灯が独立に制御されることにより、様々な点灯パターンでの点灯を実現する。光源アレイ１３２の個々の点光源からの光を光学素子１３３を通して投影することにより、前方空間に点灯パターンに対応する照射パターンが形成される。

制御部１２０は、スイッチ１１０を介した運転者からの指示に従って、パターン前照灯１３０の所定の点光源を点灯させるパターン信号を生成し、パターン前照灯１３０に送信する。パターン前照灯１３０は、パターン信号に従って、光源アレイ１３２を構成する点光源を点灯させることにより、パターン照射を行う。

制御部１２０は、例えば、車両９００が備えるＥＣＵ（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ｃｏｎｔｒｏｌ ｕｎｉｔ）内に構築される。また、制御部１２０は、ＣＰＵとメモリと記憶装置とを備え、制御部１２０の各機能は、ＣＰＵが記憶装置に格納されたプログラムをメモリにロードして実行することにより実現する。制御部１２０は、ＥＣＵ外に独立して構築されてもよい。

本実施形態では、パターン信号の基となる点灯パターンデータは、予め、点灯パターンデータベース（点灯パターンＤＢ）１２１に保持される。点灯パターンＤＢ１２１は、制御部１２０が備える記憶装置に構築される。本実施形態では、点灯パターンデータとして、例えば、縦縞状、横縞状、格子状の各点灯パターンデータを保持する。点灯パターンデータは、これらに限られず、上述のように、一定の法則に従って空間的に繰り返される規則性を有する照射パターンを、前方視界に形成可能なパターンであればよい。

以下、縦縞状点灯パターンデータ、横縞状点灯パターンデータ、格子状点灯パターンデータを例に、それぞれに基くパターン信号による、光源アレイ１３２の各点光源の点灯／消灯（点灯パターン）と、それにより前方視界に生成される照射パターンとを説明する。照射パターンは、図３に示す前方視界を例にあげて説明する。

図４（ａ）は、縦縞状点灯パターンデータに基く光源アレイ１３２の点灯パターン２１０を説明するための図である。本図において、各マス目は点光源（光学素子）１個に対応する。なお、点光源の個数はこれに限られない。また、斜線部が点灯箇所、その他が消灯箇所である。以下、本明細書で同様とする。なお、消灯箇所は、必ずしも消灯する必要はなく、斜線部の点光源よりも低照度で点灯させてもよい。

本図に示すように、縦縞状点灯パターンデータに基くパターン信号を受信すると、パターン前照灯１３０は、光源アレイ１３２のアレイ状に配置された各点光源の、同一列（縦方向）全体２１１を、所定の間隔で点灯させる。そして、前方視界に縦縞状のパターン照射光を照射する。この照射を縦縞状パターン照射と呼ぶ。

パターン前照灯１３０から照射される縦縞状のパターン照射光により前方視界に形成される照射パターン２１２を図４（ｂ）に示す。本図に示すように、本実施形態の縦縞状パターン照射による照射パターン２１２は、前方視界の照射領域に縦縞線（縦縞を形成する各線）２１３を形成する。

本図に示すように、縦縞状パターン照射を行うことにより、道路と雪壁の境目３０１でパターン照射光が形成する縦縞線２１３が折れ曲がって見えるので、道路と、路肩や壁などが視覚的に区別しやすい。このため、運転者は、道路境界、道路形状（直線なのかカーブなのか）、などの進行方向の道路形状が把握しやすくなる。

図５（ａ）は、横縞状点灯パターンデータに基く光源アレイ１３２の点灯パターン２２０を説明するための図である。本図に示すように、横縞状点灯パターンデータに基くパターン信号を受信すると、パターン前照灯１３０は、光源アレイ１３２のアレイ状に配置された各点光源の、同一行（横方向）全体２２１を、所定の間隔で点灯させる。そして、前方視界に横縞状のパターン照射光を照射する。この照射を横縞状パターン照射と呼ぶ。

パターン前照灯１３０から照射される横縞状のパターン照射光により前方視界に形成される照射パターン２２２を図５（ｂ）に示す。本図に示すように、本実施形態の横縞状パターン照射による照射パターン２２２は、前方視界の照射領域に横縞線（横縞を形成する各線）２２３を形成する。

例えば、前方の道路上に障害物が存在する場合（例えば、図３のこぶ状の盛り上がり３０２）には、縦縞状のパターン照射光による照射パターンでは判別しづらい。ところが、横縞状のパターン照射光を前方に照射することで、図５（ｂ）に示すように地面に平行な形状（この場合は道路面を指す）に対する変化（この場合は前方のこぶ）が見やすくなる。このため、道路上の障害物や道路の凹凸の状態が判別しやすくなる。

横縞状パターン照射時は、横縞状のパターン照射光を照射する位置と運転者の視線の高さとの差が大きいほど視差が大きくなる。本実施形態では、パターン前照灯１３０が車両９００の車両用前照灯９１０に内蔵されるため、十分な差が得られ、変化が識別しやすい。

図６（ａ）は、格子状照射パターンデータに基く光源アレイ１３２の点灯パターン２３０を説明するための図である。本図に示すように、格子状照射パターンデータに基くパターン信号を受信すると、パターン前照灯１３０は、光源アレイ１３２のアレイ状に配置された各点光源の、同一列（縦方向）全体２１１および同一行（横方向）全体２２１を、それぞれ所定の間隔で点灯させる。そして、前方視界に格子状のパターン照射光を照射する。この照射を格子状パターン照射と呼ぶ。

パターン前照灯１３０から照射される格子状のパターン照射光により、前方視界に形成される照射パターン２３２を図６（ｂ）に示す。本図に示すように、本実施形態の格子状パターン照射による照射パターン２３２は、前方視界の照射領域に、縦縞線２１３と横縞線２２３とからなる格子状の影を形成する。

格子状パターン照射は、上記の縦縞状パターン照射と横縞状パターン照射とを組み合わせである。両方法を組み合わせることで、それぞれの特長を補完し合え、より確実に明確に前方の道路状況が把握できる。

なお、パターン照射は、運転者がスイッチ１１０を介して指示を行うことにより、実現される。本実施形態のスイッチ１１０は、予め用意されたパターン照射の選択を受け付け可能な構成を有する。本実施形態では、運転者は、スイッチ１１０を介して、予め用意された照射パターンの中から選択することにより、パターン照射の指示と、用いる照射パターンの指示とを行う。例えば、本実施形態では、縦縞状照射パターンと、横縞状照射パターンと、格子状照射パターンとが予め選択可能なよう構成され、運転者はこれらの中から選択する。

点灯パターンＤＢ１２１には、各照射パターンを実現する点灯パターンデータが対応づけて保持される。制御部１２０は、スイッチ１１０を介して運転者からの指示を受け、対応する点灯パターンデータを点灯パターンＤＢ１２１から抽出し、パターン信号を生成し、パターン前照灯１３０に出力する。

パターン前照灯１３０では、パターン信号を受け、パターン信号で点灯を指示される点光源を点灯させる。

なお、パターン照射は、運転者がスイッチ１１０を介して消灯の指示を行うことにより終了する。運転者がスイッチ１１０を介して消灯の指示を行うと、制御部１２０は、パターン信号のパターン前照灯１３０への送信を停止し、パターン前照灯１３０は、パターン照射を終了する。また、瞬時または一定時間点灯して自動的に消灯復帰するスイッチを用い、消灯指示を不要にしてもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、運転者からの指示により、前方視界に規則的な照射パターンを形成するパターン照射を行う。道路およびその周辺において、形状が変化している部分では、パターン照射光が形成する照射パターンが曲がって見える。このため、積雪量やコントラストに関わらず、どのような状況でも道路形状を的確に把握することができる。例えば、上述のように、縦縞のパターン照射光を照射することにより、道路と側面の路肩や外壁の境界、また、カーブ道路やＴ字路などの前方の道路形状が把握しやすくなる。また、横縞のパターン照射光を照射することにより、道路の凹凸や障害物などの路面の変化が識別しやすくなる。

また、本実施形態によれば、積雪時に限らず、コントラストの少ない夜間の状況（荒れたオフロード、霧）においても同様な効果を得ることができる。特に、霧の場合、ハイビーム照射およびロービーム照射のみの従来の前照灯の照射光は、光幕現象により空気中の水蒸気により散乱され、運転視界が妨げられる。これは、この前照灯の照射光の発光面積が大きいためである。しかしながら、本実施形態のパターン照射光装置のパターン前照灯であれば、従来の前照灯の照射光より発光面積が小さいため、光の散乱を低減することができる。従って、散乱も低減し、遠方の反射光が視認しやすくなる。そのため、霧等の状況においても、運転者は道路形状を把握しやすい。

なお、上記実施形態では、ハイビーム照射、ロービーム照射とは別個独立に、パターン照射の指示を行うスイッチ１１０を備える場合を例にあげて説明しているが、これに限られない。１つのスイッチにより、ハイビーム照射、ロービーム照射及びパターン照射の指示を行うよう構成してもよい。この場合、パターン照射単独と、パターン照射とハイビーム照射、ロービーム照射との組み合わせの指示とを選択可能とする。

例えば、上述のように、照射パターンとして、縦縞状照射パターン、横縞状照射パターン、格子状照射パターンの３種が用意されている場合、１）縦縞状パターン照射指示、２）横縞状パターン照射指示、３）格子状パターン照射指示、４）ハイビーム照射および縦縞状パターン照射指示、５）ハイビーム照射および横縞状パターン照射指示、６）ハイビーム照射および格子状パターン照射指示、７）ロービーム照射および縦縞状パターン照射指示、８）ロービーム照射および横縞状パターン照射指示、９）ロービーム照射および格子状パターン照射指示、の計９種の指示を可能とする。

また、上記実施形態では、図２（ａ）に示すように、パターン前照灯１３０は、車両用前照灯９１０内に、ロービーム用前照灯９１１およびハイビーム用前照灯９１２とは別個に設ける場合を例にあげて説明した。しかし、パターン前照灯１３０が、例えば、ロービーム用前照灯９１１およびハイビーム用前照灯９１２のいずれか一方を兼用するよう構成してもよい。

図７（ａ）は、本実施形態のパターン前照灯１３０がロービーム用前照灯９１１の機能を兼用する場合の車両用前照灯９１０ａの外観を説明するための図である。本図に示すように、この場合、車両用前照灯９１０ａは、ロービーム照射兼パターン照射用前照灯（兼用前照灯）１３０ａと、ハイビーム用前照灯９１２とを備える。

この場合、兼用前照灯１３０ａで、パターン前照灯１３０が実現する各パターン照射とロービーム照射とを実現する。従って、点灯パターンＤＢ１２１には、各パターン照射を実現する点灯パターンデータに加え、ロービーム照射を実現する点灯パターンデータを備える。ロービーム照射を実現する点灯パターンデータによる光源アレイ１３２の点灯パターン９０１の一例を図７（ｂ）に示す。

この場合も、上記同様、運転者は、パターン照射単独と、パターン照射とハイビーム照射、ロービーム照射との組み合わせの指示とを選択可能とする。

ロービーム照射とパターン照射との組み合わせが指示された場合、制御部１２０は、両点灯パターンデータを合成した点灯パターンデータを生成し、それに基きパターン信号を生成する。なお、予め、ロービーム照射と各パターン照射とを合成した照射を実現する点灯パターンデータを点灯パターンＤＢ１２１に保持するよう構成してもよい。

本実施形態のパターン前照灯１３０がハイビーム用前照灯９１２の機能を兼用する場合も同様である。ただし、点灯パターンＤＢ１２１には、ロービーム照射を実現する点灯パターンデータの代わりに、ハイビーム照射を実現する点灯パターンデータ（後述）を備える。

さらに、パターン前照灯１３０がロービーム用前照灯９１１およびハイビーム用前照灯９１２の機能を兼用するよう構成してもよい。

図８（ａ）は、本実施形態のパターン前照灯１３０がロービーム用前照灯９１１およびハイビーム用前照灯９１２の機能を兼用する場合の車両用前照灯９１０ｂの外観を説明するための図である。本図に示すように、この場合、車両用前照灯９１０ｂは、ロービーム照射兼ハイビーム照射兼パターン照射用前照灯（兼用前照灯）１３０ｂを備える。

この場合、兼用前照灯１３０ｂで、パターン前照灯１３０が実現する各パターン照射とロービーム照射とハイビーム照射とを実現する。従って、点灯パターンＤＢ１２１には、各パターン照射を実現する点灯パターンデータおよびロービーム照射を実現する点灯パターンデータに加え、ハイビーム照射を実現する点灯パターンデータを備える。ハイビーム照射を実現する点灯パターンデータによる光源アレイ１３２の点灯パターン９０２の一例を図８（ｂ）に示す。

この場合も、上記同様、運転者は、パターン照射単独と、パターン照射とハイビーム照射、ロービーム照射との組み合わせの指示とを選択可能とする。

ロービーム照射とパターン照射との組み合わせ、または、ハイビーム照射とパターン照射との組み合わせが指示された場合、制御部１２０は、両点灯パターンデータを合成した点灯パターンデータを生成し、それに基きパターン信号を生成する。なお、予め、ロービーム照射と各パターン照射とを合成した照射を実現する点灯パターンデータ、ハイビーム照射と各パターン照射とを合成した照射を実現する点灯パターンデータを、点灯パターンＤＢ１２１に保持するよう構成してもよい。

また、本実施形態では、運転者からスイッチ１１０を介して点灯のパターン照射の指示を受け付けると、消灯の指示を受け付けるまで、同一のパターン照射が継続される。しかし、パターン照射の制御はこれに限られない。異なるパターン照射を所定の時間間隔で順に照射するよう制御してもよい。

例えば、パターン照射の指示を受け付けると、所定の時間ごとに、縦縞状パターン照射と横縞状パターン照射とを繰り返す。このように構成することにより、残像効果により格子状パターン照射時と同様の効果を得ることができる。

さらに、本実施形態では、左右のパターン前照灯１３０Ｌ、１３０Ｒに、制御部１２０から同一のパターン信号を送信し、同一のパターン照射を実現するよう構成しているが、これに限られない。左右のパターン前照灯１３０Ｌ、１３０Ｒに、それぞれ独立にパターン信号を送信可能とし、両前照灯１３０Ｌおよび１３０Ｒが異なるパターン照射を行うよう構成してもよい。

また、本実施形態では、各点光源の点灯および消灯を独立に制御可能としているが、これに限られない。各点光源の点灯および消灯は、点灯パターンＤＢに用意される点灯パターンを実現可能な単位で制御可能であればよい。

＜＜第二の実施形態＞＞
次に、本発明を適用する第二の実施形態について説明する。第一の実施形態では、左右のパターン前照灯それぞれから、複数のパターン照射を実現する。一方、本実施形態では、左右のパターン前照灯は、それぞれ、固定のパターン照射を行う。

図９は、本実施形態のパターン照射光装置４００の機能ブロック図である。本図に示すように、本実施形態のパターン照射光装置４００は、運転者からの指示を受け付けるスイッチ４１０と、制御部４２０と、パターン照射を行う左右のパターン前照灯４３０Ｌ、４３０Ｒとを備える。

本実施形態のパターン照射光装置４００の車両９００上での配置は第一の実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

次に、本実施形態の左右の車両用前照灯９１０Ｌおよび９１０Ｒの構成を説明する。図１０は、左右の車両用前照灯９１０Ｌおよび９１０Ｒの構成を説明するための図である。本図に示すように、本実施形態の左側車両用前照灯９１０Ｌは、ロービーム照射を実現するロービーム用前照灯９１１Ｌと、ロービーム用前照灯９１１Ｌとともに点灯してハイビーム照射を実現するハイビーム用前照灯９１２Ｌと、パターン前照灯４３０Ｌとを備える。また、本実施形態の右側車両用前照灯９１０Ｒは、ロービーム照射を実現するロービーム用前照灯９１１Ｒと、ロービーム用前照灯９１１Ｌとともに点灯してハイビーム照射を実現するハイビーム用前照灯９１２Ｒと、パターン前照灯４３０Ｒとを備える。

なお、前照灯、ロービーム用前照灯、ハイビーム用前照灯、パターン前照灯について、左右を区別する必要がない場合は、それぞれ、車両用前照灯９１０、ロービーム用前照灯９１１、ハイビーム用前照灯９１２、パターン前照灯４３０で代表する。

本実施形態の各パターン前照灯４３０Ｌ、４３０Ｒの光学構造は、第一の実施形態と同様であるため、ここでは、説明を省略する。

次に、本実施形態の各パターン前照灯４３０Ｌおよび４３０Ｒが実現するパターン照射について説明する。上述のように、本実施形態の各パターン前照灯４３０Ｌおよび４３０Ｒは、それぞれ、予め定められた固定のパターン照射を行う。従って、各パターン前照灯４３０Ｌおよび４３０Ｒは、そのパターン照射を実現する固定の点灯パターンで点灯する。

具体的には、パターン前照灯４３０Ｌおよび４３０Ｒのいずれか一方が、第一の実施形態の図４（ａ）に示す縦縞状点灯パターン２１０、他方が第一の実施形態の図５（ａ）に示す横縞状点灯パターン２２０で点灯する。以下、本実施形態では、左側パターン前照灯４３０Ｌが、点灯の指示を受け付けると縦縞状点灯パターン２１０で点灯し、右側パターン前照灯４３０Ｒが、横縞状点灯パターン２２０で点灯する場合を例にあげて説明する。

本実施形態のスイッチ４１０は、第一の実施形態同様、運転者の手元に、例えば、前照灯灯火スイッチの近くに、または、前照灯灯火スイッチと兼用で設けられる。スイッチ４１０は、第一の実施形態同様、予め用意されたパターン照射の選択を受け付け可能な構成を有する。第一の実施形態同様、本実施形態においても、運転者は、予め用意された照射パターンの中から選択することにより、パターン照射の指示と、用いる照射パターンの指示とを行う。例えば、本実施形態では、縦縞状照射パターンと、横縞状照射パターンと、格子状照射パターンとが予め選択可能なよう構成され、運転者はこれらの中から選択する。

本実施形態の制御部４２０は、スイッチ１１０を介して運転者からの指示を受け、対応するパターン照射を実現する左右のパターン前照灯４３０Ｌおよび４３０Ｒに点灯の指示を送信する。

例えば、縦縞状パターン照射の指示を受け付けると、左のパターン前照灯４３０Ｌに、横縞状パターン照射の指示を受け付けると、右のパターン前照灯４３０Ｒに、格子状パターン照射の指示を受け付けると、左右のパターン前照灯４３０Ｌおよび４３０Ｒに、それぞれ、点灯の指示を送信する。

制御部４２０から点灯の指示を受け付けると、本実施形態のパターン前照灯４３０Ｌは、光源アレイ１３２を構成する各点光源を図４（ａ）に示す縦縞状の点灯パターン２１０で点灯させ、縦縞状パターン照射を行う。これにより、前方視界に図４（ｂ）に示す照射パターン２１２が形成される。

また、制御部４２０から点灯の指示を受け付けると、本実施形態のパターン前照灯４３０Ｒは、光源アレイ１３２を構成する各点光源を図５（ａ）に示す横縞状の点灯パターン２２０で点灯させ、横縞状パターン照射を行う。これにより、前方視界に図５（ｂ）に示す照射パターン２２２が形成される。

なお、左右のパターン前照灯４３０Ｌおよび４３０Ｒが制御部４２０から、同時に点灯の指示を受け付けると、両パターン前照灯４３０Ｌおよび４３０Ｒは、それぞれ、点灯パターン２１０および点灯パターン２２０で点灯し、パターン照射を行うため、前方視界に図６（ｂ）に示す照射パターン２３２が形成される。

本実施形態においても、第一の実施形態同様、運転者がスイッチ４１０を介して消灯の指示を行うことにより、パターン照射を終了する。すなわち、運転者がスイッチ４１０を介して消灯の指示を行うと、制御部４２０は、パターン前照灯４３０への点灯の指示の送信を停止し、パターン前照灯４３０は、パターン照射を終了する。また、第一の実施形態同様、瞬時または一定時間点灯して自動的に消灯復帰するスイッチを用い、消灯指示を不要にしてもよい。

以上説明したように、本実施形態によれば、運転者からの指示により、前方視界に、縦縞状のパターン照射と、横縞状のパターン照射と、格子状のパターン照射とを行う。従って、第一の実施形態同様、縦縞のパターン照射光を照射することにより、道路と側面の路肩や外壁の境界、また、カーブ道路やＴ字路などの前方の道路形状が把握しやすくなる。また、横縞のパターン照射光を照射することにより、道路の凹凸や障害物などの路面の変化が識別しやすくなる。

このように、本実施形態によれば、積雪量やコントラストに係わらず、道路状況、形状を的確に把握しやすくなる。

また、本実施形態によれば、左右のパターン前照灯の点灯パターンが固定されているため、点灯パターンＤＢを保持する必要がなく、また、それに基く制御も不要となり、簡易な構成で上記効果を実現できる。

さらに、左右のパターン前照灯から同時にパターン照射する場合、左右のパターン前照灯による照射パターンの重なりのズレを防ぐため、取り付け位置や光軸のズレなどの調整に高い精度が要求される。しかし、本実施形態によれば、左右のパターン前照灯が、それぞれ別の照射パターンを照射するため、このような調整が不要となる。

なお、上記実施形態では、左右のパターン前照灯４３０Ｌおよび４３０Ｒは、点光源がアレイ状に配置される光源アレイ１３２で構成される場合を例にあげて説明したが、パターン前照灯４３０Ｌおよび４３０Ｒの構成はこれに限られない。点灯パターンが固定であるため、予め定められた点灯パターンのみを実現可能な点光源配置としてもよい。

また、上記実施形態では、車両用前照灯９１０が、ロービーム用前照灯９１１およびハイビーム用前照灯９１２とは別個に、パターン前照灯４３０を備える場合を例にあげて説明しているが、車両用前照灯９１０の構成はこれに限られない。第一の実施形態同様、パターン前照灯４３０は、ロービーム用前照灯およびハイビーム用前照灯のいずれか一方の機能を兼用するよう構成してもよい。さらに、第一の実施形態同様、パターン前照灯４３０が、ロービーム用前照灯、ハイビーム用前照灯、およびパターン前照灯の各機能を実現するよう構成してもよい。

ただし、兼用する場合は、第一の実施形態同様、点灯パターンＤＢを備える。そして、点灯パターンＤＢには、ロービーム照射を実現する点灯パターンデータ（ロービーム点灯パターンデータ）と、ハイビーム照射を実現する点灯パターンデータ（ハイビーム点灯パターンデータ）と、左側パターン前照灯用点灯パターンデータと、右側パターン前照灯用点灯パターンデータとを備える。

上述のように、左側パターン前照灯４３０Ｌが縦縞状パターン照射を行い、右側パターン前照灯４３０Ｒが横縞状パターン照射を行う場合、左側パターン前照灯用点灯パターンデータとして、ロービーム照射またはハイビーム照射と縦縞状パターン照射とを合成した照射を実現する点灯パターンデータを保持する。右側パターン前照灯用点灯パターンデータとして、ロービーム照射またはハイビーム照射と横縞状パターン照射とを合成した照射を実現する点灯パターンデータを保持する。

例えば、１の前照灯でロービーム照射、ハイビーム照射、パターン照射を行う場合、ロービーム照射の指示を受け付けると、制御部４２０は、ロービーム点灯パターンデータに基きパターン信号を生成して両前照灯に送信する。それを受け、左右の前照灯は、ロービーム照射を行う。ハイビーム照射の指示を受け付けると、制御部４２０は、ハイビーム点灯パターンデータに基きパターン信号を生成して両前照灯に送信する。それを受け、左右の前照灯は、ハイビーム照射を行う。また、パターン照射の指示を受け付けると、制御部４２０は、指示されたパターン照射を実現可能な前照灯に点灯の指示を送信する。点灯の指示を受信した前照灯は、パターン照射を行う。

さらに、ロービーム照射またはハイビーム照射とパターン照射との組み合わせの照射の指示を受け付けると、制御部４２０は、指示されたパターン照射に応じて、左右の前照灯の中の当該パターン照射を実現可能な前照灯に、合成された点灯パターンデータに基いてパターン信号を生成して送信し、他の前照灯があれば、指示された照射に基き、ロービーム点灯パターンデータまたはハイビーム点灯パターンデータからパターン信号を生成して送信する。

なお、上記各実施形態では、規則性のあるパターンを前方視界に形成するパターン照射を行うパターン照射光装置を備えることにより、雪道などの前方視界のコントラストの低い状況でも、視認性を高めている。さらに、左右の車両用前照灯９１０Ｌおよび９１０Ｒ内に、前方視界を撮影する撮像素子（カメラ）９２０Ｌおよび９２０Ｒを内蔵させ、撮像周期と前照灯の点灯周期とを同期制御してもよい。

この場合の左右の車両用前照灯９１０Ｌおよび９１０Ｒ内の撮像素子（カメラ）９２０Ｌおよび９２０Ｒの配置を図１１（ａ）に示す。また、左右の車両用前照灯９１０Ｌおよび９１０Ｒの点灯周期と撮像素子（カメラ）９２０Ｌおよび９２０Ｒの撮像周期とを図１１（ｂ）に示す。図１１（ａ）では、１の車両用前照灯９１０Ｌが、ハイビーム照射、ロービーム照射、パターン照射を行う場合、すなわち兼用前照灯９１１ｂを備える場合を例示する。

図１１（ｂ）に示すように、ここでは、左右の車両用前照灯９１０Ｌ内と９１０Ｒとにおいて、兼用前照灯９１１ｂＬおよび９１１ｂＲを、それぞれ１／２周期ずらして点灯させる。また、左側の兼用前照灯９１１ｂＬの点灯タイミングと、左側の撮像素子９２０Ｌの撮像タイミングも同様に、１/２周期ずらす。右側の兼用前照灯９１１ｂＲと撮像素子９２０Ｒとの点灯および撮像タイミングも同様とする。

具体的には、図１１（ｂ）の太線部に示すように、右側の兼用前照灯９１１ｂＲが消灯している状態で、左側の兼用前照灯９１１ｂＬが点灯し、右側の撮像素子９２０Ｒが撮像する。次の１/２周期のタイミングで、太線矢印で示すように、右側の兼用前照灯９１１ｂＲが点灯し、左側の兼用前照灯９１１ｂＬが消灯し、左側の撮像素子９２０Ｌが撮像する。

一般に、図１２に示すように、兼用前照灯９１１ｂからの光の一部は、車両用前照灯９１０のレンズカバー９３０の内面で反射し、前照灯に内蔵された撮像素子９２０にとって外乱光となる。ところが、このように発光と撮像とを制御することにより、撮像素子９２０に外乱光が入射することを防ぐことができる。

従って、外乱光の少ない状態で撮影した画像を用い、各種の認識処理を行うことができ、認識結果の精度も高まる。従って、この認識結果を補完的に用いることにより、パターン照射のみの場合に比べ、さらに運転者の周囲状況の把握を容易にし、安全な運転を支援できる。

１００：パターン照射光装置、１１０：スイッチ、１２０：制御部、１２１：点灯パターンＤＢ、１３０：パターン前照灯、１３０ａ：兼用前照灯、１３０ｂ：兼用前照灯、１３０Ｌ：左側パターン前照灯、１３０Ｒ：右側パターン前照灯、１３１：基板、１３２：光源アレイ、１３３：光学素子、２１０：縦縞状点灯パターン、２１１：点灯列、２１２：照射パターン、２１３：縦縞線、２２０：横縞状点灯パターン、２２１：点灯行、２２２：照射パターン、２２３：横縞線、２３０：格子状点灯パターン、２３２：照射パターン、３０１：境目、３０２：こぶ、４００：パターン照射光装置、４１０：スイッチ、４２０：制御部、４３０：パターン前照灯、４３０Ｌ：左側パターン前照灯、４３０Ｒ：右側パターン前照灯、９００：車両、９０１：ロービーム照射用点灯パターン、９０２：ハイビーム照射用点灯パターン、９１０：前照灯、９１０ａ：前照灯、９１０ｂ：前照灯、９１０Ｌ：左側前照灯、９１０Ｒ：右側前照灯、９１１：ロービーム用前照灯、９１１ｂＬ：左側兼用前照灯、９１１ｂＲ：右側兼用前照灯、９１１Ｌ：左側ロービーム用前照灯、９１１Ｒ：右側ロービーム用前照灯、９１２：ハイビーム用前照灯、９１２Ｌ：左側ハイビーム用前照灯、９１２Ｒ：右側ハイビーム用前照灯、９２０：撮像素子、９２０Ｌ：撮像素子、９２０Ｒ：撮像素子、９３０：レンズカバー

Claims (7)

1. それぞれ複数の点光源で構成され、左右の車両用前照灯それぞれに配置される１対のパターン前照灯と、
   前記各パターン前照灯の点光源を予め定めた点灯パターンで点灯させる制御手段と、を備え、
   前記点灯パターンは、前方視界に空間的に規則性のある照射パターンを形成するパターンであること
   を特徴とする車両用照明装置。
2. 請求項１記載の車両用照明装置であって、
   複数の異なる前記点灯パターンを記憶するパターン記憶手段と、
   前記照射パターンの選択を受け付ける受付手段と、をさらに備え、
   前記制御手段は、前記受付手段で受け付けた照射パターンを実現する点灯パターンを前記パターン記憶手段から抽出し、当該点灯パターンを各パターン前照灯に通知することにより、前記点灯を実現すること
   を特徴とする車両用照明装置。
3. 請求項１または２記載の車両用照明装置であって、
   前記各パターン前照灯の点光源は、それぞれアレイ状に配列され、
   前記パターン記憶手段には、縦縞状の照射パターンを形成する縦縞状点灯パターン、横縞状の照射パターンを形成する横縞状点灯パターン、および、格子状の照射パターンを形成する格子状点灯パターンの少なくとも１つの点灯パターンが記憶されること
   を特徴とする車両用照明装置。
4. 請求項１記載の車両用照明装置であって、
   前記照射パターンの選択を受け付ける受付手段をさらに備え、
   左の車両用前照灯に配置されるパターン前照灯および右の車両用前照灯に配置されるパターン前照灯のいずれか一方は、縦縞状の照射パターンを形成する縦縞状点灯パターンで点灯し、他方は横縞状の照射パターンを形成する横縞状点灯パターンで点灯し、
   前記制御手段は、前記受け付けた照射パターンを実現するパターン前照灯を判別し、当該前照灯に点灯の指示を行うことにより、前記点灯を実現すること
   を特徴とする車両用照明装置。
5. 請求項１から４いずれか１項記載の車両用照明装置であって、
   前記制御手段は、前記各パターン前照灯の点光源を、ロービーム照射を実現する点灯パターンおよびハイビーム照射を実現する点灯パターンの少なくとも一方でさらに点灯させること
   を特徴とする車両用照明装置。
6. 請求項１から５いずれか１項記載の車両用照明装置であって、
   左右の車両用前照灯それぞれに、撮像手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記左右のパターン前照灯の点光源を交互に点灯させるとともに、同一車両用前照灯内のパターン前照灯の点光源の消灯時に前記撮像手段の撮像を行うよう制御すること
   を特徴とする車両用照明装置。
7. 請求項１から４いずれか１項記載の車両用照明装置と、
   ロービーム照射を行うロービーム照射手段と、
   前記ロービーム照射手段とともに点灯してハイビーム照射を行うハイビーム照射手段と、を備えること
   を特徴とする車両用前照灯。

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