JP2015011757A - 車両用前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】カットオフラインを有するすれ違い用配光であっても車両前方の歩行者等の早期発見が可能な車両用前照灯を提供する。
【解決手段】車両用前照灯１を、自車両前方の所定領域を上端部にカットオフラインを有する第１の配光パターンで照射するとともに、投影光学系を備えるプロジェクタ型ユニットを有する第１の照射手段と、第１の配光パターンと部分的に重畳しかつ前記カットオフラインのエルボ点から所定の水平角度以上外側の範囲における第１の配光パターンよりも上側に張り出した領域を含む第２の配光パターンで照射するとともに、反射光学系を備えるリフレクタ型ユニットを有する第２の照射手段とを備える構成とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、自動車等の車両に設けられる前照灯に関し、特にカットオフラインを有するすれ違い用配光であっても車両前方の歩行者等の早期発見が可能なものに関する。

自動車等の車両の前照灯は、例えば白熱電球、放電ランプ、ＬＥＤ等の光源が発する光を、プロジェクタ等の投影光学系やリフレクタ等の反射光学系によって投射するものである。
このような前照灯は、通常走行時に用いられる走行用配光（ハイビーム）、対向車との擦れ違い時に用いられるすれ違い用配光（ロービーム）の切り換えが可能となっている。
すれ違い用の配光においては、対向車のドライバに眩惑を生じさせるグレア（眩輝）を防止するため、配光パターンの上縁部における所定範囲にカットオフラインが形成され、カットオフラインよりも上方は実質的に照射しないようになっている。

また、こうした前照灯において、複数の光源や光学系を併用して所望の配光パターンを形成することが知られている。
例えば、特許文献１には、プロジェクタ型ユニットによってカットオフラインを有するメイン配光パターン等を形成するとともに、リフレクタ型ユニットによって拡散配光パターンを形成することが記載されている。
特許文献２には、プロジェクタ型ユニットの光源が発する光線の一部をミラー部材によってリフレクタに導光し、自車線側路肩部分等を照射することが記載されている。
特許文献３には、プロジェクタ型ユニットのすれ違いビームにおける補助配光パターンを、補助リフレクタによって形成することが記載されている。

特開２０１１− ３５１５号公報 特開２０１１−１６１０３５号公報 特開２００１−１９５９１０号公報

車両用前照灯のすれ違い用ビーム（いわゆるロービーム）においては、対向車等のドライバに幻惑を生じさせることを防止するため、水平方向における所定の範囲においては、カットオフラインを設けることが要求され、水平方向における自車両前方の所定の角度範囲内においては、カットオフラインよりも上方への配光は規制される。
しかし、このようなすれ違い用ビームにおいては、自車両前方の走行車線に隣接する歩行者等の視認性が走行用配光（いわゆるハイビーム）に対して低下し、歩行者等の早期発見が難しい場合がある。
上述した問題に鑑み、本発明の課題は、カットオフラインを有するすれ違い用配光であっても車両前方の歩行者等の早期発見が可能な車両用前照灯を提供することである。

本発明は、以下のような解決手段により、上述した課題を解決する。
請求項１に係る発明は、自車両前方の所定領域を上端部にカットオフラインを有する第１の配光パターンで照射するとともに、投影光学系を備えるプロジェクタ型ユニットを有する第１の照射手段と、前記第１の配光パターンと部分的に重畳しかつ前記カットオフラインのエルボ点から所定の水平角度以上外側の範囲における前記第１の配光パターンよりも上側に張り出した領域を含む第２の配光パターンで照射するとともに、反射光学系を備えるリフレクタ型ユニットを有する第２の照射手段とを備えることを特徴とする車両用前照灯である。
これによれば、自車両前方における走行車線に隣接して存在する歩行者、自転車、停車車両等の目標物を第２の配光パターンを有する第２の照射手段で照射することによって、早期に発見することができる。
また、第２の配光パターンが第１の配光パターンよりも上方に張り出す範囲を、エルボ点から所定の水平角度以上外側の範囲に限定したことによって、法規制等にも適合が可能である。
さらに、第２の配光パターンをリフレクタ型ユニットによって拡散配光パターンとして形成することによって、配光パターンの輪郭の明暗差が目立つこと等の違和感なく広範囲を照射することができる。

請求項２に係る発明は、前記第２の照射手段の前記第２の配光パターンは、前記第１の配光パターンより上側に張り出した領域に対して車幅方向外側に張り出しかつ前記第１の配光パターンのカットオフラインよりも下側に配置された領域を含むことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯である。
これによれば、前照灯を構成する部品の点数を増加させることなく自車両近傍左右の歩行者や障害物等の視認性を向上することができる。

以上説明したように、本発明によれば、カットオフラインを有するすれ違い用配光であっても車両前方の歩行者等の早期発見が可能な車両用前照灯を提供することができる。

本発明を適用した車両用前照灯の実施例を正面から見た図である。 図１のII−II部矢視断面図である。 図１のIII−III部矢視断面図である。 図１のIV−IV部矢視断面図である。 実施例の車両用前照灯の配光パターンを示す図である。

本発明は、カットオフラインを有するすれ違い用配光であっても車両前方の歩行者等の早期発見が可能な車両用前照灯を提供する課題を、プロジェクタ型ユニットによってカットオフラインを有するメイン配光パターンを形成するとともに、エルボ点から水平方向に所定角度以上離れた範囲においてカットオフラインの上方をリフレクタ型ユニットの拡散配光パターンで照射することによって解決した。

以下、本発明を適用した車両用前照灯の実施例について説明する。
実施例の車両用前照灯（以下単に「前照灯」と称する。）は、例えば乗用車等の自動車の車体前端部に設けられるものである。
図１は、実施例の前照灯を正面から見た図である。
図２は、図１のII−II部矢視断面図である。
図３は、図１のIII−III部矢視断面図である。
図４は、図１のIV−IV部矢視断面図である。
図５は、図１のＶ−Ｖ部矢視断面図である。

前照灯１は、車体前端部に車幅方向に離間して一対設けられる。
前照灯１は、ハウジング１０、アウタレンズ２０、ベゼルエクステンション３０、第１ユニット１００、第２ユニット２００等を有して構成されている。

ハウジング１０は、各ユニット１００，２００を収容する筐体である。
ハウジング１０は、例えば樹脂系材料をインジェクション成形することによって、車両前方側に開口を有するボックス状に形成されている。
ハウジング１０は、背面部１１、上面部１２、下面部１３、側面部１４，１５等を有する。
背面部１１は、ハウジング１０の車両後方側の面部であって、車幅方向及び鉛直方向に略沿って延びた平面状に形成されている。
背面部１１を車両前方から見た形状は、実質的に横長の矩形となっている。
上面部１２、下面部１３、側面部１４，１５は、背面部１１の上端部、下端部、側端部からそれぞれ車両前方側に突き出した平板状の部分である。

アウタレンズ２０は、ハウジング１０の車両前方側の開口を閉塞するように設けられ、各ユニット１００，２００の前面部をカバーするものである。
アウタレンズ２０は、透明な樹脂系材料によって一体に形成されている。
アウタレンズ２０は、前面部２１、上面部２２、下面部２３、側面部２４，２５等を有する。
前面部２１は、車両外側に露出して配置される意匠面であって、車両前方側に張り出した凸曲面状に形成され、上端部が下端部に対して後退するように傾斜して配置されている。
上面部２２、下面部２３、側面部２４，２５は、前面部２１の上端部、下端部、側端部から車両後方側へそれぞれ突き出した平板状の部分である。
上面部２２、下面部２３、側面部２４，２５の後縁部は、ハウジング１０の上面部１２、下面部１３、側面部１４，１５の前縁部に形成された係合溝部に挿入されている。

ベゼルエクステンション３０は、アウタレンズ２０の内側（後方側）に設けられる意匠部品であって、各ユニット１００，２００のレンズ部等が配置される開口部が設けられている。

第１ユニット１００は、ＬＥＤ光源１１０が発する光を、リフレクタ１２０及び投影光学系１３０によって車両前方側の所定領域に投光する照射手段（プロジェクタ型ユニット）である。
ＬＥＤ光源１１０は、例えば、白色ＬＥＤであって、ヒートシンク１１１、光軸調整アクチュエータ１１２等を備えている。
ヒートシンク１１１は、ＬＥＤ光源１１０が発生する熱を、車両後方側に突き出した放熱フィンから放熱するとともに、ＬＥＤ光源１１０が設置される基部を兼ねている。
図２に示すように、ヒートシンク１１１の一部は、第２ユニット２００の後方にも延伸して配置されている。
ＬＥＤ光源１１０は、ヒートシンク１１１の上面部に載置されている。
ヒートシンク１１１の上端部は、ハウジング１０の背面部１１に揺動可能に取り付けられている。
ヒートシンク１１１の下端部は、光軸調整アクチュエータ１１２を介して背面部１１に取り付けられている。
光軸調整アクチュエータ１１２は、ヒートシンク１１１の下端部を車両前後方向に変位させることによって、第１ユニット１００の光軸を上下方向にチルトさせるものである。

リフレクタ１２０は、ヒートシンク１１１の上面部に設置されたＬＥＤ光源１１０の上方を覆うように配置されたパラボラリフレクタである。
リフレクタ１２０は、ＬＥＤ光源１１０からの光を集光して車両前方側へ反射させ、投影光学系１３０に入射させる。
投影光学系１３０には、カットオフラインに対応した形状を有するシェードが設けられており、シェードの像を拡大して車両前方側に投影することによって、配光パターンＰ１（図５参照）のカットオフラインを形成している。
図１に示すように、投影光学系１３０を正面から見た形状は実質的に円形となっている。

第２ユニット２００は、ＬＥＤ光源２１０が発する光を、リフレクタ２２０によって車両前方側の所定領域に照射する照射手段（リフレクタ型ユニット）である。
第２ユニット２００は、第１ユニット１００の車幅方向内側に隣接して配置されている。
ＬＥＤ光源２１０は、例えば、白色ＬＥＤであって、ヒートシンク２１１を有している。
ヒートシンク２１１は、ＬＥＤ光源２１０が発生する熱を放熱フィンから放熱するとともに、ＬＥＤ光源２１０が設置される基部を兼ねている。
ＬＥＤ光源２１０は、ヒートシンク２１１の上面部に載置されている。

リフレクタ２２０は、ヒートシンク２１１の上面部に設置されたＬＥＤ光源２１０の上方を覆うように配置されたパラボラリフレクタである。
リフレクタ２２０は、ＬＥＤ光源２１０からの光を反射させ、所定の配光パターンＰ２（図５参照）で、インナレンズ２３０を介して車両前方に投光する。
インナレンズ２３０は、リフレクタ２２０の前方側において、エクステンションベゼル３０の開口部内に配置されている。
インナレンズ２３０は、実質的に平板状の透明板によって形成されている。
図１に示すように、インナレンズ２３０を正面から見た形状は、実質的に矩形から第１ユニット１００に隣接する箇所を、第１ユニット１００と同心の円弧状に切り欠いた形状となっている。

次に、前照灯１が形成する配光パターンについて説明する。
図５は、前照灯１の配光パターンを示す図である。Ｖ軸は鉛直線、Ｈ軸は水平線をそれぞれ示している。
図５は、すれ違いビーム（ロービーム）時において、車両前方側に正対して配置され、鉛直方向及び車幅方向に沿って配置された平面に投光した状態を示している。
図５は、一例として左側通行の場合を示しており、右側通行の場合には左右反転される。
第１ユニット１００、第２ユニット２００は、それぞれ配光パターンＰ１、Ｐ２を形成する。

配光パターンＰ１は、実質的に車幅方向に沿った長辺を有する矩形状に形成されるとともに、上端部にはカットオフラインＣが形成されている。
配光パターンＰ１は、自車両の走行車線における中央遠方の視認性確保を目的としたものであって、例えば、日本、欧州、中国、米国等の法規制に基づく配光規格を満足するメイン配光パターンである。
カットオフラインＣは、左右方向における中央部（車両進行方向）に、水平から立ち上がる屈曲点であるエルボ点Ｅが設けられている。
カットオフラインＣは、エルボ点Ｅよりも対向車線側（左側通行の場合には右側、右側通行の場合には左側）においては、水平方向に沿って配置されるとともに、前照灯１の中心を通る水平面よりも低い位置に配置され、これより上方への配光は実質的に遮断されるようになっている。

配光パターンＰ１の上端部は、エルボ点Ｅよりも反対向車線側（左側通行の場合には左側、右側通行の場合には右側）においては、対向車線側に対して、段状に高く配置されるとともに、エルボ点Ｅに隣接する領域においては、反対向車線側が高くなるように傾斜したカットオフラインが配置されている。
配光パターンＰ１の上端部は、エルボ点Ｅよりも反対向車線側の領域においては、前照灯１の中心を通る水平面よりも上方に配置されている。

配光パターンＰ２は、実質的に車幅方向に沿った長辺を有する矩形状に形成された下部Ｐ２１、下部Ｐ２１の左右両側部近傍からそれぞれ上方に張り出した上部Ｐ２２を有して形成されている。
下部Ｐ２１の上端部は、配光パターンＰ１のエルボ点Ｅよりも対向車線側におけるカットオフラインＣよりも下方に配置されている。
下部Ｐ２１の下端部は、配光パターンＰ１の下端部より低い高さに配置され、水平方向に延在している。
下部Ｐ２１の左右両端部は、配光パターンＰ１の左右両端部からそれぞれ張り出した箇所に配置されている。
下部Ｐ２１の車幅方向における中央部は、配光パターンＰ１と重畳して配置されている。

上部Ｐ２２は、下部Ｐ２１の上端部から上方に張り出した実質的に矩形状の領域である。
上部Ｐ２２は、例えば約３０ｍ程度前方における路肩に存在する歩行者等を照射可能となっている。
上部Ｐ２２の上端部は、配光パターンＰ１の上端部よりも上方へ張り出している。
上部Ｐ２２は、法規制等への適合のため、配光パターンＰ１のエルボ点Ｅに対して、車幅方向にそれぞれ所定の角度（例えば一例として８°）以内の範囲を避けて配置されている。
上部Ｐ２２のエルボ点Ｅ側とは反対側の側端部は、下部Ｐ２１の側端部に対してエルボ点Ｅ側にオフセットして配置されている。すなわち、下部Ｐ２１の側端部は、上部Ｐ２２に対して、左右に張り出して形成されている。

以上説明した実施例によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）自車両前方における走行車線に隣接して存在する歩行者、自転車、停車車両等の目標物を、第１ユニット１００の配光パターンＰ１よりも上方へ張り出した配光パターンＰ２を有する第２ユニット２００で照射することによって、早期に発見することができる。
また、配光パターンＰ２が第１ユニット１００の配光パターンＰ１よりも上方に張り出す範囲（上部Ｐ２２）を、カットオフラインＣのエルボ点Ｅから所定の水平角度以上外側の範囲に限定したことによって、法規制等にも適合が可能である。
さらに、第２ユニット２００の配光パターンＰ２をリフレクタ型ユニットによって拡散配光パターンとして形成することによって、配光パターンＰ２の輪郭の明暗差が目立つこと等の違和感なく広範囲を照射することができる。
（２）第２ユニット２００の第２の配光パターンＰ２を自車両近傍の左右まで拡張することによって、前照灯１を構成する部品の点数を増加させることなく自車両近傍左右の歩行者や障害物等の視認性を向上することができる。

（変形例）
本発明は、以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の技術的範囲内である。
（１）前照灯を構成する各部材の形状、構造、材質、製法等は、上述した実施例の構成に限らず、適宜変更することができる。
（２）実施例では、各ユニットがそれぞれ独立した光源を有する構成であるが、単一の光源から出た光を複数のユニットで利用する構成としてもよい。例えば、第１ユニット１００、第２ユニット２００で共通の光源を利用するようにしてもよい。
また、光源の種類も特に限定されない。

１ 前照灯
１０ ハウジング １１ 背面部
１２ 上面部 １３ 下面部
１４ 側面部 １５ 側面部
２０ アウタレンズ ２１ 前面部
２２ 上面部 ２３ 下面部
２４ 側面部 ２５ 側面部
３０ エクステンションベゼル
１００ 第１ユニット １１０ ＬＥＤ光源
１１１ ヒートシンク １１２ 光軸調整アクチュエータ
１２０ リフレクタ １３０ 投影光学系
２００ 第２ユニット ２１０ ＬＥＤ光源
２１１ ヒートシンク ２２０ リフレクタ
２３０ インナレンズ
Ｐ１，Ｐ２ 配光パターン

Claims (2)

1. 自車両前方の所定領域を上端部にカットオフラインを有する第１の配光パターンで照射するとともに、投影光学系を備えるプロジェクタ型ユニットを有する第１の照射手段と、
   前記第１の配光パターンと部分的に重畳しかつ前記カットオフラインのエルボ点から所定の水平角度以上外側の範囲における前記第１の配光パターンよりも上側に張り出した領域を含む第２の配光パターンで照射するとともに、反射光学系を備えるリフレクタ型ユニットを有する第２の照射手段と
   を備えることを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記第２の照射手段の前記第２の配光パターンは、前記第１の配光パターンより上側に張り出した領域に対して車幅方向外側に張り出しかつ前記第１の配光パターンのカットオフラインよりも下側に配置された領域を含むこと
   を特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。

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