JP2018172038A - 車両用灯具 - Google Patents

Abstract

【課題】遮光区域を有する適応的ハイビーム用配光パターンが用いられる場合に運転者に与えうる違和感を低減する。【解決手段】車両用灯具は、所与の遮光区域を実現するよう複数の半導体発光素子のうち一部を減光するとともに、残りの半導体発光素子の光度を維持する第１配光制御モードと、所与の遮光区域を実現するよう複数の半導体発光素子のうち一部を減光するとともに、残りの半導体発光素子のうち少なくとも１つの半導体発光素子の光度を第１配光制御モードにおける残りの半導体発光素子の光度に比べて増加させる第２配光制御モードとを、遮光区域の左右幅に応じて切り替える制御部を備える。制御部は、遮光区域の左右幅が第１しきい値より大きい場合に第１配光制御モードを実行し、遮光区域の左右幅が第２しきい値より小さい場合に第２配光制御モードを実行する。第２しきい値は第１しきい値と等しくまたはそれより小さい。【選択図】図７

Description

本発明は、車両用灯具、例えば自動車などの車両に用いられる車両用灯具に関する。

近年、車両の周囲の状態をカメラ、センサなどの検知手段で検知し、その検知結果にもとづいて灯具の配光を調整する種々の自動配光可変制御が開発されている。そうした自動配光可変制御には、例えば、車両の周囲の状態にもとづいてハイビーム用配光パターンを動的、適応的に制御するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）制御が含まれる。ＡＤＢ制御によれば、自車両の前方の先行車や対向車などの前方車両、歩行者等の対象物の有無を検出し、そうした対象物に対応する領域を遮光するなどして、前方車両あるいは歩行者に与えるグレアを低減することが可能となる。

特許文献１には、ＡＤＢ制御において前方車両の存在領域を遮光するとともに前方車両の存在領域に隣接する領域を増光することによって、前方車両にグレアを与える可能性を低減しつつ自車両の運転者の視認性を向上させる技術が開示されている。

特許第５４３８４１０号公報

一般に、車両用灯具の配光に望まれる性質は種々あり、グレアの低減、運転者の視認性の向上には限られない。例えば、配光が運転者に与えうる違和感が少ないことも望まれる。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、遮光区域を有する適応的ハイビーム用配光パターンが用いられる場合に運転者に与えうる違和感を低減することに役立つ車両用灯具を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用灯具は、アレイ状に配列された複数の半導体発光素子を備え、車両前方状況に応じた遮光区域を有する適応的ハイビーム用配光パターンを形成可能な灯具ユニットと、所与の遮光区域を実現するよう複数の半導体発光素子のうち一部を減光するとともに、残りの半導体発光素子の光度を維持する第１配光制御モードと、所与の遮光区域を実現するよう複数の半導体発光素子のうち一部を減光するとともに、残りの半導体発光素子のうち少なくとも１つの半導体発光素子の光度を第１配光制御モードにおける残りの半導体発光素子の光度に比べて増加させる第２配光制御モードとを、遮光区域の左右幅に応じて切り替える制御部と、を備える。制御部は、遮光区域の左右幅が第１しきい値より大きい場合に第１配光制御モードを実行し、遮光区域の左右幅が第２しきい値より小さい場合に第２配光制御モードを実行する。第２しきい値は第１しきい値と等しくまたはそれより小さい。

この態様によると、第１配光制御モードでは遮光区域以外の照射区域の明るさが遮光区域の有無によっては変更されず、第２配光制御モードでは、少なくとも一部の照射区域が第１配光制御モードに比べて明るくされる。遮光区域の左右幅が比較的広い場合に第１配光制御モードが実行され、遮光区域の左右幅が比較的狭い場合に第２配光制御モードが実行される。このように遮光区域の左右幅に関連付けて２つの配光制御モードを切り替えることによって、運転者の違和感を低減させるのに役立つ配光を提供することができる。

第２しきい値は、第１しきい値より小さくてもよい。制御部は、遮光区域の左右幅が第１しきい値と第２しきい値の間にある場合に第２配光制御モードを実行し、当該第２配光制御モードにおいては前記少なくとも１つの半導体発光素子の光度の増加の度合が遮光区域の左右幅に応じて調整されてもよい。

第２配光制御モードにおける前記少なくとも１つの半導体発光素子の光度の増加の度合が、遮光区域のうちロービーム用配光パターンのカットオフラインに隣接する部分の照度低下を少なくとも部分的に補償するように設定されてもよい。

本発明によれば、遮光区域を有する適応的ハイビーム用配光パターンが用いられる場合に運転者に与えうる違和感を低減することに役立つ車両用灯具を提供することができる。

本実施の形態に係る車両用灯具システムに用いられる灯具ユニットを含む車両用灯具の概略構造を示す水平断面図である。 光源ユニットの概略構造を示す斜視図である。 車両用灯具によって形成される配光パターンを模式的に示す図である。 実施の形態に係る車両用灯具システムの構成を説明するための機能ブロック図である。 図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１配光制御モードおよび第２配光制御モードそれぞれにおける適応的ハイビーム用配光パターンにより形成される光度分布の例を示す模式図である。 図６（ａ）〜図６（ｄ）は、ハイビーム用配光パターンが車両前方に照射された様子を示す模式図である。 実施の形態に係る車両用灯具システムにおいて実行される制御方法の一例を示すフローチャートである。

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。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。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、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。

図１は、本実施の形態に係る車両用灯具システムに用いられる灯具ユニットを含む車両用灯具の概略構造を示す水平断面図である。車両用灯具１０は、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る透光カバー１４とを有する。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は、ロービーム用灯具ユニット２０Ｌ及びハイビーム用灯具ユニット２０Ｈとが収容される。ロービーム用灯具ユニット２０Ｌ及びハイビーム用灯具ユニット２０Ｈは、それぞれ図示しない支持部材によってランプボディ１２に取り付けられる。また、これらの灯具ユニットの存在領域に開口部を有するエクステンション部材１６が、ランプボディ１２又は透光カバー１４に固定され、ランプボディ１２の前面開口部と灯具ユニットとの間の領域が覆われる。

ロービーム用灯具ユニット２０Ｌは、いわゆる反射型の灯具であり、光源バルブ２１とリフレクタ２３とを有する。ロービーム用灯具ユニット２０Ｌは、光源バルブ２１から出射した光をリフレクタ２３により灯具前方に反射させ、反射した光の一部を図示しない遮光板でカットして、ロービーム用の配光パターンを形成する。光源バルブ２１の先端には光源バルブ２１から直接前方に出射する光をカットするシェード２５が設けられる。なお、ロービーム用灯具ユニット２０Ｌの構造は特にこれに限定されず、後述するハイビーム用灯具ユニット２０Ｈと同様にプロジェクタ型の灯具であってもよい。

ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈは、いわゆるプロジェクタ型の灯具であり、投影レンズ２２と、ハイビーム照射用の光源２６を備えた光源ユニット２４と、投影レンズ２２及び光源ユニット２４を保持するホルダ２８とを有する。投影レンズ２２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であり、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置される。投影レンズ２２は、その周縁部がホルダ２８の前端側に保持される。

光源ユニット２４は、光源２６が光軸Ａｘ方向前方を向くように配置されて、ホルダ２８の後端側に保持される。後述するように、本実施の形態の光源ユニット２４は、アレイ状（ｎ×ｍ：ｍ、ｎは１以上の整数）に配列された複数のＬＥＤで構成される。ホルダ２８は、図示しない支持部材を介してランプボディ１２に取り付けられる。なお、ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈの構造は特にこれに限定されず、ロービーム用灯具ユニット２０Ｌと同様に反射型の灯具であってもよい。

図２は、光源ユニットの概略構造を示す斜視図である。光源ユニット２４は、光源２６と、支持プレート３０と、ヒートシンク３２とを有する。光源２６は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）などの半導体発光素子で構成される複数の個別光源２６ａ〜２６ｈを有する。個別光源２６ａ〜２６ｈは、水平一列に互いに隣接するように配置され、支持プレート３０の前方側表面に固定される。個別光源２６ａ〜２６ｈは、後述するＡＤＢモードにおいて、第１制御部１００及び第２制御部１０４により互いに独立に光の照射が制御される。なお、個別光源の数や配置は特に限定されない。また、複数の発光素子によって、１つの個別光源が形成されてもよい。

ヒートシンク３２は、光源２６から発せられる熱を放散させるための部材であり、支持プレート３０の車両後方側表面に保持される。光源ユニット２４は、支持プレート３０を介してホルダ２８に固定される。

図３は、車両用灯具によって形成される配光パターンを模式的に示す図である。図３では、灯具前方の所定位置、例えば灯具前方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している。

車両用灯具１０では、ロービーム用灯具ユニット２０Ｌの照射光により、ロービーム用配光パターンＰＬが形成される。ロービーム用配光パターンＰＬは、Ｖ−Ｖ線よりも右側に、Ｈ−Ｈ線と平行に延びる対向車線側カットオフラインＣＬ１を、Ｖ−Ｖ線よりも左側に、対向車線側カットオフラインＣＬ１よりも高い位置でＨ−Ｈ線と平行に延びる自車線側カットオフラインＣＬ２を、そして対向車線側カットオフラインＣＬ１と自車線側カットオフラインＣＬ２との間に、両者をつなぐ斜めカットオフラインＣＬ３をそれぞれ有する。なお、ロービーム用灯具ユニット２０Ｌは、右側通行時に前走車や歩行者にグレアを与えないように配慮された配光パターンである、ドーバーロービーム用配光パターンを形成してもよい。

また、車両用灯具１０では、ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈの照射光により、ハイビーム用配光パターンＰＨが形成される。ハイビーム用配光パターンＰＨは、ロービーム用配光パターンＰＬに対して付加的に形成される配光パターンである。ハイビーム用配光パターンＰＨは、ロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインよりも上方に照射領域が形成されるように、ロービーム用配光パターンＰＬに対して付加される。ハイビーム用配光パターンＰＨは、個別光源２６ａ〜２６ｈのそれぞれによって形成される部分パターン（部分領域）ＰＨａ〜ＰＨｈが合成されてなる配光パターンである。また、ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈは、ＡＤＢモードにおいて各部分パターンＰＨａ〜ＰＨｈの形成／非形成の組合せにより、自車又は前方車両の状況に応じて形状の異なる複数の付加配光パターンを形成することができる。

つまり、ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈは、複数の半導体発光素子（個別光源２６ａ〜２６ｈ）のそれぞれの照射領域に対応する複数の部分領域（ＰＨａ〜ＰＨｈ）によって構成されるハイビーム用配光パターンＰＨを車両前方に形成できる。

水平線であるＨ−Ｈ線とロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインとの間には、水平方向に細長い領域Ｘが形成されている。この領域Ｘは、ハイビーム用配光パターンＰＨの鉛直方向下方端部と重なり合っている。対向車線側カットオフラインＣＬ１の上方に隣接する領域Ｘの部分は、自車線側カットオフラインＣＬ２の上方に隣接する領域Ｘの部分に比べて、鉛直方向に幅が広い。なお、自車線側カットオフラインＣＬ２はＨ−Ｈ線と一致していてもよい。

各配光パターンの輪郭線は、ある照度しきい値で照明される位置を模式的に表している。輪郭線の内側はその照度しきい値を超える照度で照明される。輪郭線の外側は照明光がまったく当たらないことを意味するのではなく、その照度しきい値を下回る照度で照明されうる。以下の説明では、ある配光パターンに対応する発光素子から出射されその配光パターンの輪郭線の外側を照明する光を「漏れ光」と称することがある。例えば、ある部分パターンＰＨａ〜ＰＨｈの漏れ光は、その部分パターンに隣接する部分パターンの内側を照らしうる。そのため、ある部分パターンに対応する光源が消灯されていても、隣接する部分パターンに対応する光源が点灯していれば、その部分パターンの領域は、隣接する部分パターンからの漏れ光によってある程度の照度で照明されうる。

続いて、本実施の形態に係る車両用灯具システムにより実行されるＡＤＢモードについて詳細に説明する。図４は、実施の形態に係る車両用灯具システムの構成を説明するための機能ブロック図である。なお、第１制御部１００や第２制御部１０４、車両制御部１０８等は、ハードウェア構成としてはコンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や回路で実現され、ソフトウェア構成としてはコンピュータプログラム等によって実現されるが、図４では適宜、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

本実施の形態に係る車両用灯具システム１は、ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈと、自動配光制御モードとしてのＡＤＢモードを実行する第１制御部１００と、ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈに電力を供給する灯具駆動部１０２と、灯具駆動部１０２からハイビーム用灯具ユニット２０Ｈへの給電を制御する第２制御部１０４と、を備える。ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈは、各個別光源２６ａ〜２６ｈの点消灯の切替えにより部分パターンＰＨａ〜ＰＨｈの形成／非形成を切り替えることで、互いに異なる非照射領域（遮光区域ともいう）を有する複数の配光パターンを形成可能な灯具ユニットである。ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈは、各個別光源２６ａ〜２６ｈの点消灯の切替えに加えて、各個別光源２６ａ〜２６ｈの輝度調整により部分パターンＰＨａ〜ＰＨｈの照度を調整することで、複数の配光パターンを切り替えてもよい。上記の部分パターンの「非形成」には、前方車両の運転者にグレアを与えない程度に低照度の部分パターンを形成することが含まれてもよい。また、「非照射領域（すなわち遮光区域）」には、同様に低照度の領域が含まれてもよい。

第１制御部１００は、配光制御ＥＣＵであり、例えば車両２００内に配置される。第１制御部１００は、車両２００に設けられる点灯スイッチ１０６からハイビーム用灯具ユニット２０Ｈの点灯指示があると、給電を指示する信号を電力供給部としての車両制御部１０８に送る。また、点灯スイッチ１０６からハイビーム用灯具ユニット２０Ｈの消灯指示があると、給電の停止を指示する信号を車両制御部１０８に送る。

車両制御部１０８は、例えばボディーコントロールモジュール（ＢＣＭ）で構成される。車両制御部１０８は、車両２００に搭載されるバッテリ１１０から電力が供給され駆動する。また、車両制御部１０８は、第１制御部１００から給電指示信号を受信すると、バッテリ１１０から供給される電力を灯具駆動部１０２に供給し、第１制御部１００から給電停止指示信号を受信すると、バッテリ１１０から供給される電力の灯具駆動部１０２への供給を停止する。

また、第１制御部１００は、点灯スイッチ１０６からハイビーム用灯具ユニット２０Ｈの点灯指示があり、かつＡＤＢモードの実行指示がなされた場合に、ＡＤＢモードを実行する。ＡＤＢモードでは、自車又は前方車両の状況に応じて、配光パターンの形成又は非形成が選択され、また配光パターンを形成する場合は複数の配光パターンから形成する配光パターンが選択される自動配光制御が実施される。

第１制御部１００は、例えば車両２００に搭載される検知部としてのカメラ１１２が取得する情報に基づいて、前方車両の存否及び存在位置を含む前方車両の状況を検知することができる。カメラ１１２は、撮像した画像データの画像解析を行い、撮像範囲内の前方車両を検知する。そして、この結果を第１制御部１００に送る。なお、前方車両を検知する検知部としては、カメラ１１２に代えて例えばミリ波レーダや赤外線レーダなど他の検知装置が用いられてもよく、またそれらが組み合わされてもよい。また、第１制御部１００は、例えば車両２００に搭載される検知部としての車速センサ１１４が取得する情報に基づいて、自車の走行／停止を含む、自車の状況を検知することができる。

第１制御部１００は、カメラ１１２及び／又は車速センサ１１４の情報を取得して自車あるいは前方車両の状況を検知し、ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈにより配光パターンを形成すべきか否か、及び配光パターンを形成する場合にはどのような形状の配光パターンを形成すべきかを判断する。

例えば、車速センサ１１４の情報に基づいて、自車が停車中であることが検知された場合、第１制御部１００はハイビーム用灯具ユニット２０Ｈによる配光パターンの非形成を選択する。また、カメラ１１２の情報に基づいて、部分パターンＰＨａ〜ＰＨｈの照射範囲のいずれにも前方車両が重なることが検知された場合、第１制御部１００はハイビーム用灯具ユニット２０Ｈによる配光パターンの非形成を選択する。第１制御部１００は、ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈによる配光パターンの非形成を選択した場合、当該選択の結果を示す信号（以下では適宜、「選択結果信号」と称する）を第２制御部１０４に送信する。

また、例えば、車速センサ１１４の情報に基づいて、自車が走行中であることが検知され、またカメラ１１２の情報に基づいて、部分パターンＰＨａ〜ＰＨｈの照射範囲の少なくとも１つに前方車両が存在しないことが検知された場合、ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈによる配光パターンの形成を選択する。また、第１制御部１００は、形成する配光パターンとして、前方車両と重なる部分パターンの非形成と残りの部分パターンの形成との組合せで得られる配光パターンを選択する。そして、第１制御部１００は、選択結果信号を第２制御部１０４に送る。第１制御部１００から第２制御部１０４への選択結果信号の送信は、例えばＬＩＮ（Local Interconnect Network）通信、あるいはＣＡＮ（Controller Area Network）通信で行われる。

第２制御部１０４は、ＡＤＢモードにおいて、第１制御部１００から受領する選択結果信号に基づいて、車両制御部１０８から灯具駆動部１０２へ供給される電力の、灯具駆動部１０２からハイビーム用灯具ユニット２０Ｈへの給電を制御する。具体的には、第２制御部１０４は、第１制御部１００の選択の結果に基づいて、灯具駆動部１０２からハイビーム用灯具ユニット２０Ｈの各個別光源２６ａ〜２６ｈへの給電と非給電とを決定する。また第２制御部１０４は、各個別光源２６ａ〜２６ｈの駆動電流の大きさを決定する。

これにより、第１制御部１００が配光パターンの非形成を選択した場合には、灯具駆動部１０２がハイビーム用灯具ユニット２０Ｈへの給電を停止し、ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈによる配光パターンの形成が回避される。また、第１制御部１００が配光パターンの形成を選択した場合には、灯具駆動部１０２が電力をハイビーム用灯具ユニット２０Ｈに供給し、選択した配光パターンがハイビーム用灯具ユニット２０Ｈにより形成される。なお、第２制御部１０４は、例えば灯具駆動部１０２の内部に組み込まれるマイクロコントローラで構成され、車両用灯具１０内に配置される。

車両用灯具システム１は、点灯スイッチ１０６によりＡＤＢモードの実行指示がなされていない場合、自車又は前方車両の状況によらず点灯スイッチ１０６のオンとオフの切替えにより、ハイビーム用配光パターンＰＨの形成及び非形成が切り替えられる手動配光制御モードを実行する。手動配光制御モードにおいて、第１制御部１００は、ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈの点灯指示があると、灯具駆動部１０２から全ての個別光源２６ａ〜２６ｈに給電するよう第２制御部１０４に指示する。

第１制御部１００及び第２制御部１０４は、車両２００に搭載されるイグニッションスイッチ１１６を介してバッテリ１１０に接続される。イグニッションスイッチ１１６のオンとオフの切替えにより、バッテリ１１０から第１制御部１００及び第２制御部１０４への電力の供給、非供給が切り替えられる。したがって、第１制御部１００及び第２制御部１０４は、ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈの点灯用電力を給電する車両制御部１０８の電源（いわゆるバッテリ電源）とは独立した電源（いわゆるイグニッション電源）からの電力で駆動する。

また、点灯スイッチ１０６によりロービーム用灯具ユニット２０Ｌの点灯指示がなされると、第１制御部１００は、灯具駆動部１０２からロービーム用灯具駆動部１１８へ給電するよう第２制御部１０４へ指示する。ロービーム用灯具駆動部１１８へ供給される電力は、ロービーム用灯具駆動部１１８からロービーム用灯具ユニット２０Ｌに供給される。これにより、ロービーム用灯具ユニット２０Ｌが点灯してロービーム用配光パターンＰＬが形成される。

ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈは、車両前方状況に応じた遮光区域を有する適応的ハイビーム用配光パターンおよび遮光区域を有しない通常ハイビーム用配光パターンを車両前方に形成可能である。第２制御部１０４（または第１制御部１００）は、ハイビーム用灯具ユニット２０Ｈにより適応的ハイビーム用配光パターンを形成する場合に（例えばＡＤＢモードなどの自動配光制御が実施されている場合に）、第１配光制御モードと第２配光制御モードを切り替えて実行可能である。

第１配光制御モードにおいては、第２制御部１０４は、所与の遮光区域を実現するよう個別光源２６ａ〜２６ｈのうち一部を減光するとともに、残りの個別光源２６ａ〜２６ｈの光度を維持する。第２配光制御モードにおいては、第２制御部１０４は、所与の遮光区域を実現するよう個別光源２６ａ〜２６ｈのうち一部を減光するとともに、残りの個別光源２６ａ〜２６ｈのうち少なくとも１つの個別光源２６ａ〜２６ｈの光度を第１配光制御モードにおける残りの個別光源２６ａ〜２６ｈの光度に比べて増加させる。

ここで、「所与の遮光区域」は、車両前方状況またはその他の情報に基づいて、上述のように、例えば第１制御部１００または車両側の制御装置により決定されうる。例えば、第１制御部１００は、遮光区域の左右幅を決定する。遮光区域の左右幅とは、車幅方向（水平方向）についての遮光区域の寸法、例えば遮光区域の角度範囲をいう。決定された遮光区域が第１制御部１００から第２制御部１０４に与えられる。決定された遮光区域の左右幅を表す情報が、例えば上述の選択結果信号に含まれてもよい。

図５（ａ）及び図５（ｂ）は、第１配光制御モードおよび第２配光制御モードそれぞれにおける適応的ハイビーム用配光パターンにより形成される光度分布の例を示す模式図である。図５（ａ）には、第１配光制御モードにおける第１ハイビーム用配光パターン１２０を通常ハイビーム用配光パターン１２４と対比して示す。図５（ｂ）には、第２配光制御モードにおける第２ハイビーム用配光パターン１２２を通常ハイビーム用配光パターン１２４と対比して示す。

また、図６（ａ）〜図６（ｄ）は、ハイビーム用配光パターンが車両前方に照射された様子を示す模式図である。図６（ａ）には通常ハイビーム用配光パターン１２４を示し、図６（ｂ）には第１ハイビーム用配光パターン１２０を示し、図６（ｃ）には第２ハイビーム用配光パターン１２２を示す。車幅方向（図において左右方向）の中央部に先行車１２８が存在し、先行車１２８にハイビームの照明光が当たらないように遮光区域１２６が設定されている。また、図６（ｄ）には自車両が先行車１２８に接近した場合を示す。なお、図において中央の部分パターンに比べて端部の部分パターンが上下に長いのは、端部の部分パターンが自車両の比較的近方を照らすためである。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に破線で示される通常ハイビーム用配光パターン１２４は、光度ピークＰ０をもつ単峰形の光度分布をとる。通常ハイビーム用配光パターン１２４においては通例、すべての個別光源２６ａ〜２６ｈが点灯される。よって、図６（ａ）に示されるように、部分パターンＰＨａ〜ＰＨｈのすべてが形成されている。

図５（ａ）及び図５（ｂ）に実線で示される第１ハイビーム用配光パターン１２０及び第２ハイビーム用配光パターン１２２においては、遮光区域１２６を実現するよう例えば中央部の２つの個別光源２６ｄ、２６ｅが消灯され、残りの個別光源２６ａ〜２６ｃ、２６ｆ〜２６ｈが点灯される。中央部の２つの個別光源２６ｄ、２６ｅが消灯されるのは一例であり、遮光区域１２６が形成されるべき場所に応じて異なる個別光源２６ａ〜２６ｈが点消灯される。

図５（ａ）に示されるように、第１配光制御モードにおいては、個別光源２６ａ〜２６ｃ、２６ｆ〜２６ｈは通常ハイビーム用配光パターン１２４の場合と同じ光度で点灯されている。図６（ｂ）に示されるように、消灯した個別光源２６ｄ、２６ｅに対応する部分パターンＰＨｄ、ＰＨｅは非形成とされ、点灯した個別光源２６ａ〜２６ｃ、２６ｆ〜２６ｈに対応する部分パターンＰＨａ〜ＰＨｃ、ＰＨｆ〜ＰＨｈが形成されている。

図５（ｂ）に示されるように、第２配光制御モードにおいては、消灯した個別光源２６ｄ、２６ｅに隣接する個別光源２６ｃ、２６ｆが通常ハイビーム用配光パターン１２４の場合に比べて増光されている。第２配光制御モードにおいては、遮光区域１２６の両側に光度ピークＰ１、Ｐ２が形成されている。これらの光度ピークＰ１、Ｐ２は、通常ハイビーム用配光パターン１２４における光度ピークＰ０に比べて、左右に移動されかつ光度値が高められている。第２配光制御モードは、スライドアンドパワーアップモードとも呼ばれる。このようにして、高い光度ピークＰ１、Ｐ２を遮光区域１２６の端部にスライドさせることによって、遮光区域１２６の端部を強調することができる。また光度ピークＰ１、Ｐ２は、遮光区域１２６の周囲の明るさを確保することにも寄与する。なお光度ピークＰ１、Ｐ２は、光度ピークＰ０と同等またはそれより低くてもよい。

適応的ハイビーム用配光パターンにおける遮光区域１２６の設定に伴って運転者に感知されうる違和感を少なくするうえで理想的な配光が満たすべき条件には、本発明者らの考察によると、次の２つがある。２つの条件が満たされる場合、遮光区域１２６の有無または遮光区域１２６の広さの変化を含む配光の変化に伴って生じうる違和感を低減し又は無くすことが可能となる。

最初の条件は、遮光区域１２６を有する適応的ハイビーム用配光パターンが全体として、遮光区域１２６を有しない通常ハイビーム用配光パターン１２４と概ね同じ明るさを維持していることである。例えば、適応的ハイビーム用配光パターン（例えば第２ハイビーム用配光パターン１２２）を形成するときのハイビーム用灯具ユニット２０Ｈの光度を、通常ハイビーム用配光パターン１２４を形成するときのハイビーム用灯具ユニット２０Ｈの光度を概ね等しくすることによって、この第１条件は満たされる。通常ハイビーム用配光パターン１２４の光度ピークＰ０に対する上述の第２配光制御モードにおける光度ピークＰ１、Ｐ２の増加の度合を適切に調整することによって、第１条件を満たすことができる。

二番目の条件は、遮光区域１２６が有る場合と無い場合とで、先行車１２８の後方領域１３０が概ね同じ明るさを維持していることである。図６（ａ）〜図６（ｃ）に示されるように、先行車１２８が自車両から比較的離れている場合、後方領域１３０は、ロービームによって照明される路面の領域よりも遠方の領域（例えば図３に示される領域Ｘ）を含みうる。その場合、後方領域１３０の少なくとも一部にはロービームが届きにくいので、遮光区域１２６の設定に伴って後方領域１３０の明るさが低下する懸念がある。明るさの低下は安全上または法規上問題のない程度でありうるが、運転者に違和感を与えるかもしれない。遮光区域１２６の有無にかかわらず後方領域１３０の明るさが維持されることによって、違和感は低減される。

先行車１２８の存在領域に合わせて遮光区域１２６の左右幅が制御される。そのため、先行車１２８から自車両が離れれば遮光区域１２６の左右幅は縮小され、先行車１２８に自車両が接近すれば遮光区域１２６の左右幅は拡大することになる。例えば、図６（ｄ）には、自車両が先行車１２８に接近した場合の一例として、６つの部分パターンＰＨｂ〜ＰＨｇが非形成とされ、残りの両端の部分パターンＰＨａ、ＰＨｈだけが形成されている。すなわち、６つの個別光源２６ｂ〜２６ｇが消灯され、残りの両端の個別光源２６ａ、２６ｈだけが点灯されている。

ここで、第２配光制御モードが実行されていたとすると、第１条件を満たすべく両端の個別光源２６ａ、２６ｈが集中的に増光されることになる。その結果、第２ハイビーム用配光パターン１２２の両端だけが過剰に明るくなり、そのことが却って運転者の違和感につながりうる。一方で、このように先行車１２８との距離が比較的狭い場合には、後方領域１３０の明るさは、運転者に生じうる違和感にあまり影響しない。そのため、上述の第２条件を満たすことの必要性は低くなる。

そこで、第２制御部１０４は、遮光区域１２６の左右幅が第１しきい値より大きい場合に第１配光制御モードを実行し、遮光区域の左右幅が第１しきい値より小さい場合に第２配光制御モードを実行する。換言すると、第１配光制御モードは遮光区域１２６の左右幅が比較的広い場合に選択され、第２配光制御モードは遮光区域１２６の左右幅が比較的狭い場合に選択される。しきい値は、設計者の経験的知見または設計者による実験やシミュレーション等に基づき適宜設定することが可能である。

図７は、実施の形態に係る車両用灯具システムにおいて実行される制御方法の一例を示すフローチャートである。図示される制御ルーチンは例えば、ＡＤＢモードが実施される期間において所定のタイミングで繰り返し実行される。この制御ルーチンは例えば第２制御部１０４によって実行されるが、第１制御部１００またはその他の制御部で実行されることも可能である。

図７に示されるように、第２制御部１０４は、遮光区域１２６の左右幅が第１しきい値以上であるか否かを判定する（Ｓ１０）。遮光区域１２６の左右幅が第１しきい値以上である場合には（Ｓ１０のＹ）、第２制御部１０４は、第１配光制御モードを実行する（Ｓ１２）。この場合、第２配光制御モードの実行は禁止されることになる。遮光区域１２６の左右幅が第１しきい値未満である場合には（Ｓ１０のＮ）、第２制御部１０４は、第２配光制御モードを実行する（Ｓ１４）。こうして選択された第１配光制御モードまたは第２配光制御モードのいずれかが実行されるとき、車両前方状況に応じた遮光区域１２６が例えば上述の方法を用いて形成される。また、遮光区域１２６以外の照射区域は、選択された配光制御モードに従って調整された明るさで照明される。

このようにして、遮光区域１２６の左右幅に関連付けて２つの配光制御モードが切り替えられる。例えば、走行中に先行車１２８との距離が変わり、それに応じて遮光区域１２６の左右幅が増減することに伴って、第１配光制御モードと第２配光制御モードとが随時切り替えられる。

遮光区域１２６の左右幅が第１しきい値以上である場合には、第２配光制御モード、すなわちスライドアンドパワーアップモードは禁止される。遮光区域１２６の左右幅が比較的広い場合に遮光区域１２６の端部が過剰に明るくなることを抑制することができる。第１配光制御モードに従って、遮光区域１２６の端部は適切な明るさで照明される。一方、遮光区域１２６の左右幅が第１しきい値未満である場合には、スライドアンドパワーアップモードが許可される。遮光区域１２６の左右幅が比較的狭い場合に遮光区域１２６の端部が増光され、遮光区域１２６の端部を強調するとともに遮光区域１２６の周囲の明るさを確保することができる。このようにして、遮光区域１２６の左右幅が変化しても、運転者にとって違和感の少ない配光を提供することができる。

本発明は、上述の実施の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が可能であり、そのような変形が加えられた実施の形態も本発明の範囲に含まれる。

図７に示される処理においてはある特定のしきい値に基づきスライドアンドパワーアップモードがオンオフされているが、本発明はこれに限られない。２つの配光制御モードが両者の中間的なモードを介して切り替えられてもよい。

第２制御部１０４は、遮光区域１２６の左右幅が第１しきい値より大きい場合に第１配光制御モードを実行し、遮光区域の左右幅が第２しきい値より小さい場合に第２配光制御モードを実行してもよい。第２しきい値は、第１しきい値より小さい。第２制御部１０４は、遮光区域１２６の左右幅が第１しきい値と第２しきい値の間にある場合に第２配光制御モードを実行し、当該第２配光制御モードにおいては少なくとも１つの個別光源２６ａ〜２６ｈの光度の増加の度合が遮光区域１２６の左右幅に応じて調整される。

例えば、図５（ｂ）に示される光度ピークＰ１、Ｐ２の光度値が遮光区域１２６の左右幅に応じて調整される。遮光区域１２６の左右幅が広いほど光度ピークＰ１、Ｐ２が低減される。ただし、光度ピークＰ１、Ｐ２は、第１配光制御モードの光度値を下回らないように定められる。すなわち、遮光区域１２６の左右幅が第１しきい値と第２しきい値の間にある場合、遮光区域１２６の左右幅が広いほど、第２配光制御モードによる光度分布が第１配光制御モードによる光度分布に近づく。

このようにすれば、遮光区域１２６の左右幅が第１しきい値と第２しきい値の間にある場合の遮光区域１２６の端部の照度を、遮光区域の左右幅が第２しきい値より小さい場合に比べて低く調整することができる。それにより、第１配光制御モードから第２配光制御モードに切り替わるときの遮光区域１２６の端部の照度の急変を抑制することができる。これは、運転者の違和感低減に寄与しうる。

また、第２配光制御モードにおける少なくとも１つの個別光源２６ａ〜２６ｈの光度の増加の度合が、遮光区域１２６のうちロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインに隣接する部分の照度低下を少なくとも部分的に補償するように設定されてもよい。ここで、遮光区域１２６のうちロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインに隣接する部分は、図３に示される領域Ｘの少なくとも一部に相当する。この部分は、先行車１２８の後方領域１３０と重なりうる。

第２配光制御モードにおける高い光度ピークＰ１、Ｐ２は、遮光区域１２６の周囲の明るさを確保することに寄与する。例えば、第２ハイビーム用配光パターン１２２の照射領域から後方領域１３０への漏れ光を利用して、後方領域１３０を照らすことができる。例えば、点灯した個別光源２６ａ〜２６ｃ、２６ｆ〜２６ｈに対応する部分パターンＰＨａ〜ＰＨｃ、ＰＨｆ〜ＰＨｈからの漏れ光が、消灯した個別光源２６ｄ、２６ｅに対応する部分パターンＰＨｄ、ＰＨｅの領域に照射される。こうして、遮光区域１２６による先行車１２８の後方領域１３０での照度低下を少なくとも部分的に補うことができる。この点で、第２配光制御モードは、単純に個別光源２６ｄ、２６ｅを消灯するだけで遮光区域１２６を実現する第１配光制御モードに比べて有利である。

１０ 車両用灯具、 １００ 第１制御部、 １０４ 第２制御部、 １２０ 第１ハイビーム用配光パターン、 １２２ 第２ハイビーム用配光パターン、 １２４ 通常ハイビーム用配光パターン、 １２６ 遮光区域、 ２００ 車両、 ＰＨ ハイビーム用配光パターン、 ＰＬ ロービーム用配光パターン。

Claims (3)

1. アレイ状に配列された複数の半導体発光素子を備え、車両前方状況に応じた遮光区域を有する適応的ハイビーム用配光パターンを形成可能な灯具ユニットと、
   所与の遮光区域を実現するよう前記複数の半導体発光素子のうち一部を減光するとともに、残りの半導体発光素子の光度を維持する第１配光制御モードと、
   所与の遮光区域を実現するよう前記複数の半導体発光素子のうち一部を減光するとともに、残りの半導体発光素子のうち少なくとも１つの半導体発光素子の光度を第１配光制御モードにおける前記残りの半導体発光素子の光度に比べて増加させる第２配光制御モードとを、遮光区域の左右幅に応じて切り替える制御部と、を備え、
   前記制御部は、遮光区域の左右幅が第１しきい値より大きい場合に第１配光制御モードを実行し、遮光区域の左右幅が第２しきい値より小さい場合に第２配光制御モードを実行し、第２しきい値は第１しきい値と等しくまたはそれより小さいことを特徴とする車両用灯具。
2. 前記第２しきい値は、前記第１しきい値より小さく、
   前記制御部は、遮光区域の左右幅が第１しきい値と第２しきい値の間にある場合に第２配光制御モードを実行し、当該第２配光制御モードにおいては前記少なくとも１つの半導体発光素子の光度の増加の度合が遮光区域の左右幅に応じて調整されることを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具。
3. 前記第２配光制御モードにおける前記少なくとも１つの半導体発光素子の光度の増加の度合が、前記遮光区域のうちロービーム用配光パターンのカットオフラインに隣接する部分の照度低下を少なくとも部分的に補償するように設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用灯具。

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