JP2019010962A - 車両用前照灯及び車両用前照灯の配光制御装置 - Google Patents

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彰 貝野
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Abstract

【課題】夜間走行時における運転者の視覚応答性の向上を図り得る車両用前照灯の配光を実現する。【解決手段】車両前方の路面130に向けて光を照射するように構成され、車幅方向の中央部にホットゾーン73を有する第1配光パターン71を形成する第1配光手段と、車両前方の沿道に向けて光を照射するように構成され、前記第1配光パターンのホットゾーンから車幅方向外側にオフセットした位置にホットゾーン83を有する第2配光パターン81を、前記第1配光パターン71と重複するエリアに形成する第2配光手段とを備え、前記第2配光手段による沿道上の物体に対する光の照射範囲は、車両前方に向かって車幅方向内側に傾斜した方向に延びる上縁部140を有する車両用前照灯2を提供する。【選択図】図6

Description

本発明は、車両前方の路面に光を照射する車両用前照灯に関する。
自動車等の車両をより安全に運転するためには、運転者の視界において視覚的な変化が生じたときに、これに対して運転者が素早く反応することが必要になる。視覚的変化に対する運転者の反応(以下、「運転者の視覚応答性」又は単に「視覚応答性」ともいう)が悪化すると、対向車線からの対向車両のはみ出し、沿道から車道への歩行者の飛び出し、及び、前方に存在する障害物等に対する運転者の反応が遅くなる。
図15は、昼間の前進走行中における運転者の視界において、高い視覚応答性が得られる領域(以下、「高視覚応答性領域」ともいう)H0を示している。図15に示すように、昼間の前進走行中において、高視覚応答性領域H0は、視界F1における視点V1を含む左右方向領域の上端近傍部から下端近傍部に亘って広く形成される。
これに対して、夜間において、ヘッドライトによって車両前方の路面を照らしながら前進走行を行うときは、昼間に比べて高視覚応答性領域が狭くなり、運転者の視覚応答性が低下しやすくなる。そこで、夜間走行の安全性の向上を図るために、できるだけ昼間に近い視覚応答性が得られるようなヘッドライトの開発が望まれている。
ヘッドライトの開発においては、車両前面に正対する仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンが検討される。図16(A)はハイビームの配光パターンDHの一例、図16(B)はロービームの配光パターンDLの一例をそれぞれ示している。なお、図16(A)及び図16(B)は、左右のヘッドライトからの照射光を合成して得られるものであり、色が濃い領域ほど照度が高いことを示している。
図16(A)に示すように、ハイビームの配光パターンDHでは、通例、照射エリアが全体的に概ね楕円状とされ、照射エリアにおける車幅方向の中央部で且つ上下方向の中央よりも上側部分にホットゾーンZ1が形成され、該ホットゾーンZ1から離れるほど照度が低くなるような照度分布となる。
一方、図16(B)に示すように、ロービームの配光パターンDLでは、対向車両へのグレア抑制のために上方への照射光がカットされることから、照射エリアの上縁部にカットオフラインCLが形成され、ホットゾーンZ2は、カットオフラインCLの下側近傍に形成される。
なお、図16(B)に示す例では、照射エリアにおける車幅方向の全幅に亘って水平方向に延びる水平カットオフラインCLが形成されている。ロービームの配光パターンの別の例としては、例えば特許文献1の図12等に示されるように、照射エリアにおける車幅方向の対向車線側の領域に水平カットオフラインが形成されるとともに、対向車線とは反対側の領域において、車幅方向外側に向かって上方に傾斜した方向に延びる斜めカットオフラインが形成されることもある。
特開2014−082165号公報
ところで、本願発明者は、後述の実験結果に基づいて、夜間走行時における運転者の視覚応答性には、車両の進行方向を知覚するための手がかりとなり得る視覚情報が大きな影響を及ぼすことを見出した。
そこで、本発明は、上記の新たな知見に基づいて、夜間走行時における運転者の視覚応答性の向上を図り得る車両用前照灯の配光を実現することを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明に係る車両用前照灯及び車両用前照灯の配光制御装置は、次のように構成したことを特徴とする。
本願の請求項1に記載の発明に係る車両用前照灯は、
車両前方の路面に向けて光を照射するように構成され、車幅方向の中央部にホットゾーンを有する第1配光パターンを形成する第1配光手段と、
車両前方の沿道に向けて光を照射するように構成され、前記第1配光パターンのホットゾーンから車幅方向外側にオフセットした位置にホットゾーンを有する第2配光パターンを、前記第1配光パターンと重複するエリアに形成する第2配光手段とを備え、
前記第2配光手段による沿道上の物体に対する光の照射範囲は、車両前方に向かって車幅方向内側に傾斜した方向に延びる上縁部を有することを特徴とする。
なお、本明細書でいう「ホットゾーン」とは、配光パターンにおけるその他の領域に比べて照度が高い領域を意味する。また、本明細書における「第1配光手段」及び「第2配光手段」は、少なくとも1つの光源を備えており、リフレクタ、プリズム、レンズ、及びシェードのいずれかのうち少なくとも1つからなる光学系を更に備えてもよい。「第1配光手段」の構成要素と、「第2配光手段」の構成要素は、互いに完全に独立していてもよいし、部分的に重複していてもよい。つまり、同じ構成要素が、「第1配光手段」及び「第2配光手段」の両者に兼用されてもよいし、車両の進行方向等に応じて「第1配光手段」又は「第2配光手段」のいずれか一方に選択的に用いられてもよい。
請求項2に記載の発明は、前記請求項1に記載の発明において、
前記照射範囲の上縁部は、車両前方側の視界における消失点に向かって延びるように配置された線状部であることを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、前記請求項1又は請求項2に記載の発明において、
前記第2配光パターンのホットゾーンの照度は、前記第1配光パターンのホットゾーンの照度と同等であることを特徴とする。
請求項4に記載の発明に係る車両用前照灯は、
第1の波長を有する光を発する少なくとも1つの第1光源と、
第2の波長を有する光を発する少なくとも1つの第2光源と、
車両前方側の視界において、前記第1光源から発せられた光が照射される第1照射エリアと、前記第2光源から発せられた光が照射される第2照射エリアとを互いに隣接させて形成し、前記第1照射エリアと前記第2照射エリアとの境界を、消失点に向かって延びるように形成する配光手段とを備えていることを特徴とする。
なお、本明細書における「配光手段」は、少なくとも1つの光源を備えており、リフレクタ、プリズム、レンズ、及びシェードのいずれかのうち少なくとも1つからなる光学系を更に備えてもよい。また、本明細書における「第1光源」と「第2光源」は、互いに完全に独立していてもよいし、部分的に重複していてもよい。つまり、同じ光源が、車両の進行方向等に応じて「第1光源」又は「第2光源」のいずれか一方の光源として選択的に機能するようにしてもよい。
請求項5に記載の発明に係る車両用前照灯は、
車両前方側の視界における第1照射エリアに向けて第1の照度で光を照射し、前記第1照射エリアの一部に、車両前方側の視界における消失点に向かって延びる輪郭部を有する第2照射エリアを形成し、該第2照射エリアに向けて第2の照度で光を照射する配光手段を備えていることを特徴とする。
請求項6に記載の発明に係る車両用前照灯の配光制御装置は、
車両前方の路面及び沿道に向けて光を照射して、車幅方向の中央部にホットゾーンを有する第1配光パターンと、前記第1配光パターンのホットゾーンから車幅方向外側にオフセットした位置にホットゾーンを有する第2配光パターンとを、互いのエリアが重複するように形成する前照灯と、
車両の進行方向に関する情報を検出する検出手段と、
前記情報に基づいて、車両前方側の視界における消失点を算出する消失点算出手段と、
前記前照灯による沿道上の物体に対する光の照射範囲の上縁部が、前記消失点に向かって延びる線状に配置されるように、前記前照灯を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項7に記載の発明に係る車両用前照灯の配光制御装置は、
車両前方側の視界において、第1の波長を有する光が照射される第1照射エリアと、第2の波長を有する光が照射される第2照射エリアとを互いに隣接させて形成する前照灯と、
車両の進行方向に関する情報を検出する検出手段と、
前記情報に基づいて、車両前方側の視界における消失点を算出する消失点算出手段と、
車両前方側の視界における前記第1照射エリアと前記第2照射エリアとの境界が、前記消失点に向かって延びる線状に配置されるように、前記前照灯を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項8に記載の発明に係る車両用前照灯の配光制御装置は、
車両前方側の視界における第1照射エリアに向けて第1の照度で光を照射し、前記第1照射エリアの一部からなる第2照射エリアに向けて第2の照度で光を照射する前照灯と、
車両の進行方向に関する情報を検出する検出手段と、
前記情報に基づいて、車両前方側の視界における消失点を算出する消失点算出手段と、
前記第2照射エリアの輪郭の少なくとも一部が前記消失点に向かって延びる線状に配置されるように、前記前照灯を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする。
請求項9に記載の発明は、前記請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の発明において、
前記検出手段は、車両前方の景色を撮影する撮像手段であることを特徴とする。
請求項1に記載の発明に係る車両用前照灯によれば、第2配光手段によって沿道上の物体が明るく照らされるため、沿道に対する光の照射範囲において、車両前方に向かって車幅方向内側に傾斜した方向に延びる上縁部の輪郭が、運転者に明確に知覚されやすくなる。そのため、沿道に対する光の照射範囲の上縁部が延びる方向に基づいて、運転者が車両の進行方向を知覚しやすくなる。したがって、運転者の視空間認知機能が良好に発揮されやすくなることで、夜間走行時における運転者の視覚応答性の向上を図ることができ、これにより、夜間走行の安全性を高めることができる。
請求項2に記載の発明によれば、沿道に対する光の照射範囲の上縁部が、車両前方側の視界における消失点に向かって延びるように配置されることにより、該消失点の位置、ひいては車両の進行方向を運転者が精度よく知覚しやすくなる。そのため、運転者の視空間認知機能をより良好に発揮させやすくなり、これにより、夜間走行の安全性の向上を効果的に実現できる。
請求項3に記載の発明によれば、沿道上の物体が高照度の光によって照らされることで、該光の照射範囲の上縁部の輪郭を明確に視認しやすくなる。そのため、運転者の視空間認知機能をより良好に発揮させやすくなり、これにより、夜間走行の安全性の向上を効果的に実現できる。
請求項4に記載の発明に係る車両用前照灯によれば、車両前方の視界において照射光の色の境界が延びる方向に基づいて、消失点の位置、ひいては車両の進行方向を運転者が知覚しやすくなる。したがって、運転者の視空間認知機能が良好に発揮されやすくなることで、夜間走行時における運転者の視覚応答性の向上を図ることができ、これにより、夜間走行の安全性を高めることができる。
請求項5に記載の発明に係る車両用前照灯によれば、第1照射エリア内において第2照射エリアの輪郭部が延びる方向に基づいて、消失点の位置、ひいては車両の進行方向を運転者が知覚しやすくなる。したがって、運転者の視空間認知機能が良好に発揮されやすくなることで、夜間走行時における運転者の視覚応答性の向上を図ることができ、これにより、夜間走行の安全性を高めることができる。
請求項6に記載の発明に係る車両用前照灯の制御装置によれば、車両の進行方向に関する情報に基づいて、車両前方側の視界における消失点が算出され、前照灯による沿道上の物体に対する光の照射範囲の上縁部が、前記消失点に向かって延びる線状に配置されるように、前照灯が制御される。これにより、車両の旋回、登坂、又は降坂等により消失点が移動しても、該消失点の位置に応じて前照灯の配光が適宜制御されることで、沿道上の物体に対する光の照射範囲の上縁部を、常に消失点に向かって延びる線状に配置することができる。
そのため、夜間において車両が旋回、登坂、又は降坂走行する場合においても、沿道に対する光の照射範囲の上縁部が延びる方向に基づいて、運転者が車両の進行方向を常に知覚しやすくなる。したがって、運転者の視空間認知機能が常に良好に発揮されることで、夜間走行時における運転者の視覚応答性の向上を図ることができ、これにより、夜間走行の安全性を高めることができる。
請求項7に記載の発明に係る車両用前照灯の制御装置によれば、車両の進行方向に関する情報に基づいて、車両前方側の視界における消失点が算出され、照射光の色の境界が前記消失点に向かって延びる線状に配置されるように、前照灯が制御される。これにより、車両の旋回、登坂、又は降坂等により消失点が移動しても、該消失点の位置に応じて前照灯の配光が適宜制御されることで、照射光の色の境界を、常に消失点に向かって延びる線状に配置することができる。
そのため、夜間において車両が旋回、登坂、又は降坂走行する場合においても、照射光の色の境界が延びる方向に基づいて、運転者が車両の進行方向を常に知覚しやすくなる。したがって、運転者の視空間認知機能が常に良好に発揮されることで、夜間走行時における運転者の視覚応答性の向上を図ることができ、これにより、夜間走行の安全性を高めることができる。
請求項8に記載の発明に係る車両用前照灯の制御装置によれば、車両の進行方向に関する情報に基づいて、車両前方側の視界における消失点が算出され、第1照射エリア内における第2照射エリアの輪郭の少なくとも一部が前記消失点に向かって延びる線状に配置されるように、前照灯が制御される。これにより、車両の旋回、登坂、又は降坂等により消失点が移動しても、該消失点の位置に応じて前照灯の配光が適宜制御されることで、第2照射エリアの輪郭部を、常に消失点に向かって延びる線状に配置することができる。
そのため、夜間において車両が旋回、登坂、又は降坂走行する場合においても、第2照射エリアの輪郭部が延びる方向に基づいて、運転者が車両の進行方向を常に知覚しやすくなる。したがって、運転者の視空間認知機能が常に良好に発揮されることで、夜間走行時における運転者の視覚応答性の向上を図ることができ、これにより、夜間走行の安全性を高めることができる。
また、第2照射エリアを形成する照射光が路面に向けられる場合、沿道上に物体が存在しなかったり、沿道上の物体に光が照射されなかったりしても、路面に向けられた照射光における第2照射エリアの輪郭部が延びる方向に基づいて、消失点の位置を運転者が精度よく知覚できる。したがって、路面の周囲の状況に関わらず、運転者の視空間認知機能が良好に発揮され、これにより、夜間走行の安全性を効果的に高めることができる。
請求項9に記載の発明によれば、夜間走行中において、撮像手段によって撮影された車両前方の景色に基づいて、車両前方側の視界における消失点を精度よく算出できる。したがって、上記のように消失点の位置に応じた前照灯の配光制御を精度よく行うことができ、これにより、夜間走行の安全性を効果的に高めることができる。
本発明の第1実施形態に係る車両用前照灯を備えた車両を概略的に示す平面図である。 第1実施形態におけるヘッドライトの光源の一例を示す図である。 ヘッドライトの配光制御システムを示す図である。 ヘッドライトの配光制御の一例を示すフローチャートである。 ヘッドライトの配光パターンを示す照度分布図である。 車両前方の視界における光の照射範囲の一例を示す図である。 図2に示す光源における各光源部の照射率の設定例を示すグラフである。 ヘッドライトの光源の変形例を示す図である。 第2実施形態におけるヘッドライトからの光の照射態様及び配光パターンを示す図である。 第2実施形態におけるヘッドライトの光源の一例を示す図である。 第3実施形態におけるヘッドライトからの光の照射態様及び配光パターンを示す図である。 実験で用いられたドライビングシミュレータ及びモニタの区画を示す図である。 比較例、第1実施例、及び第2実施例の各実験におけるモニタの映像を示す図である。 比較例、第1実施例、及び第2実施例の各実験の結果を示す視覚応答性の分布図である。 昼間走行時における高視覚応答性領域を示す図である。 ハイビーム及びロービームの一般的な配光パターンを示す図である。
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について説明する。
[実験]
先ず、夜間走行時における運転者の視覚応答性の低下を効果的に抑制し得る車両用前照灯及びその配光制御装置を開発することを目的として、本願発明者により行われた実験について説明する。
実験では、図12(A)に示すドライビングシミュレータ100が用いられた。ドライビングシミュレータ100は、運転席101、ステアリングホイール102、及びモニタ110を備えている。ステアリングホイール102には、操作ボタン103が実験のために特別に設けられている。
モニタ110は、運転席101の前方に配置されており、モニタ110には、運転席から見える前方の景色を模した映像が映される。モニタ110の中央には開口部112が設けられている。開口部112は、運転者200の目に対向する位置に配置されている。
図12(B)に示すように、モニタ110は、左右方向に5列、上下方向に3列にそれぞれ区分されており、合計15個の区画P1〜P15を有する。各区分P1〜P15の中央部には、円形の指標を表示可能となっている。運転者から見て、各区画P1〜P15の左端部から右端部までの左右方向の角度範囲は20度、上端部から下端部までの上下方向の角度範囲は17度となっている。
実験において、モニタ110には、図15に示すような平坦な直線路300を夜間に時速100kmで走行するときの運転者の視界を模した映像が映された。直線路300の左側には、車道外側線としての白線310が断続的に設けられている。白線310よりも外側の路側帯には、複数の電柱320が車両進行方向に間隔を空けて設けられている。
また、実験において、前記映像が映されたモニタ110には、数秒間毎に1回、上記の指標がいずれか1つの区分P1〜P15に表示された。指標が表示される区分P1〜P15は、ランダムに切り換えられた。
実験において、運転者200には、モニタ110の中央が固視点になるように開口部112を見続けること、及び、モニタ110のいずれかの区分P1〜P15に上記の指標が表示されたときにできる限り早く操作ボタン103を押すことが指示された。
実験は、図13(A)に示すような映像を映す比較例、図13(B)に示すような映像を映すような第1実施例、図13(C)に示すような第2実施例についてそれぞれ行われた。
図13(A)に示す比較例では、図15に示す景色から電柱320が除かれるとともに、路面に一般的なロービームが照射された状態での夜間走行時の景色がモニタ110に映された。
図13(B)に示す第1実施例、及び図13(C)に示す第2実施例では、路面だけでなく沿道にもヘッドライトの光が照射された状態での夜間走行時の景色がモニタ110に映された。第1実施例及び第2実施例では、沿道への光の照射により、電柱320の下側の一部を視認可能となっている。
第1実施例では、沿道に対する光の照射範囲の上縁部U1が、直線路300の左側縁部に対して略平行に配置されている。第2実施例では、沿道に対する光の照射範囲の上縁部U2が、消失点350に向かって直線状に延びるように配置されており、第1実施例に比べると沿道に対する光の照射範囲は狭くなっている。
実験では、比較例、第1実施例、及び第2実施例のそれぞれについて、上記のドライビングシミュレーションを行った。各ドライビングシミュレーションが行われている間、モニタ110に上記の指標を表示する度に、これに対する運転者200の反応時間を計測した。具体的に、この反応時間としては、指標の表示が開始されたときから操作ボタン103が押されるまでに要した時間を計測した。
図14(A)は比較例、図14(B)は第1実施例、図14(C)は第2実施例の各計測結果を示している。具体的に、図14(A)、図14(B)、及び図14(C)は、モニタ110の全領域における反応時間の分布を示している。図14(A)、図14(B)、及び図14(C)の各分布図において、色が濃い領域ほど運転者200の反応が早かったことを示している。
図14(A)に示す比較例、図14(B)に示す第1実施例、及び図14(C)に示す第2実施例の計測結果を比較すると、第1実施例及び第2実施例では、比較例に比べて全体的な反応時間が短いことが分かる。また、第2実施例では、高視覚応答性領域H1が、第1実施例に比べて上方に長く形成されており、昼間走行時の高視覚応答性領域H0(図15参照)に近似した領域となっている。つまり、第2実施例では、第1実施例に比べて、特に上下方向においてより広範囲に亘って高い視覚応答性が得られることが分かった。
なお、比較例、第1実施例、及び第2実施例のいずれについても、図14(A)、図14(B)、及び図14(C)に示す分布図における各領域の下部が左側に拡がっている。この原因は、路面の左側に位置する白線310が、車両進行方向を知覚するための手がかりの一つとして機能することにより、運転者200の意識が左下部に偏りやすかったためであると推測される。
以上の実験の結果に基づいて、本願発明者は以下の知見を得た。先ず、図13(A)に示す比較例のように一般的なロービームが使用される夜間走行時には、路面以外の視覚情報が少ないことにより、車両の進行方向を知覚するための手がかりとなり得る視覚情報が乏しくなることが、運転者200の視空間認知機能を低下させ、ひいては視覚応答性の低下を招く一因になるものと推測される。
これに対して、図13(B)に示す第1実施例及び図13(C)に示す第2実施例では、沿道の電柱320の下側の一部にヘッドライトの光が照射されることにより、電柱320に対する光の照射範囲の上縁部U1,U2の輪郭を知覚することができ、該照射範囲の上縁部U1,U2が延びる方向に基づいて、車両の進行方向を知覚しやすくなるものと考えられる。つまり、ヘッドライトによって沿道を明るく照らすことにより、車両の進行方向を知覚する上での手がかりとして有効な視覚情報が得られるものと推測される。
また、第2実施例では、照射範囲の上縁部U2が消失点350に向かう直線状に形成されていることにより、消失点350の位置、ひいては車両の進行方向を正確に知覚しやすくなっているものと考えられる。このことから、消失点350の位置を知覚しやすくなるような光の照射を行うことによって、運転者200の視空間認知機能が良好に発揮され、これによって、視覚応答性の向上を図ることが可能になるものと推測される。
以上の新たな知見に基づいて、夜間走行時における運転者の視覚応答性の向上を図るために、以下の実施形態に係る車両用前照灯及びその配光制御装置が提供される。以下、車両用前照灯及びその配光制御装置の具体的構成について、実施形態毎に説明する。
[第1実施形態]
図1は、第1実施形態に係る車両用前照灯を備えた車両1を示す平面図である。車両1の前縁部には、車両用前照灯として、左右一対のヘッドライト2L,2Rが設けられている。
図2を参照しながら、ヘッドライト2L,2Rの光源の構成の一例を説明する。図2に示す例において、各ヘッドライト2(2L,2R)は、複数の光源部11(11L,11R),12(12L,12R),13(13L,13R),14(14L,14R),15(15L,15R)を備えている。各ヘッドライト2において、複数の光源部11,12,13,14,15は、車幅方向に並べて配置されている。
より具体的に、各ヘッドライト2は、第1光源部11、第2光源部12、第3光源部13、第4光源部14、及び第5光源部15を備えており、これらの光源部11,12,13,14,15は、車幅方向の内側からこの順で並べて配置されている。
なお、図2に示す例において、各ヘッドライト2が5つの光源部11,12,13,14,15を備えているが、各ヘッドライト2における光源部の個数は、特に限定されるものでない。
各光源部11,12,13,14,15は、少なくとも1つのLED素子(図示せず)を備えている。各光源部11,12,13,14,15のオン・オフは、光源部毎に制御可能となっている。また、各光源部11,12,13,14,15から発せられる光量は、光源部毎に調整可能となっている。
ヘッドライト2は、上記の光源部11,12,13,14,15に加えて、リフレクタ、プリズム、レンズ、及びシェードのいずれかのうち少なくとも1つからなる光学系(図示せず)を更に備えている。各光源部11,12,13,14,15から発せられた光は、上記の光学系を介して、主として車両1の前方の路面に向けて照射される。
図1に示すように、平面視におけるヘッドライト2からの光の照射範囲は、光源部11,12,13,14,15毎に異なる。第1光源部11からの光の照射範囲AL1,AR1、第2光源部12からの光の照射範囲AL2,AR2、第3光源部13からの光の照射範囲AL3,AR3、第4光源部14からの光の照射範囲AL4,AR4、第5光源部15からの光の照射範囲AL5,AR5は、車幅方向の中央側から外側に向かってこの順で並ぶように配置されている。
また、車両1には、車両1の前方の景色を撮影するカメラ20が設けられている。カメラ20は、CCD又はCMOS等の撮像素子を有する撮像手段である。カメラ20は、例えば、車両1の車幅方向中央部に配設されている。より具体的に、カメラ20は、車両1の前方を向くような姿勢で、例えばルームミラーの裏面に配置されている。
[配光制御]
図3に示すように、ヘッドライト2の配光は、コントロールユニット50によって制御される。コントロールユニット50は、例えばマイクロプロセッサを主要部として構成されている。コントロールユニット50は、中央演算処理装置(CPU)、例えばRAM及びROMを含むメモリ、並びに、入出力インターフェース回路を備えている。
コントロールユニット50は、上記のカメラ20から入力された信号に基づいて、オプティカルフロー(車両1の前方の景色の流れ)を算出するオプティカルフロー算出部51、オプティカルフロー算出部51で算出されたオプティカルフローに基づいて、車両1前方の視界における消失点の位置を算出する消失点算出部52、及び、ヘッドライト2の配光を制御する配光制御部53を備えている。
図4に示すフローチャートを参照しながら、ヘッドライト2の配光制御の流れの一例を説明する。図4に示す一連の制御は、ヘッドライト2の点灯が行われている間、繰り返し実行されるものである。
ステップS1では、カメラ20によって車両1の前方の景色が撮影される。具体的に、カメラ20は、当該景色を動画像として連続的に撮影する。
続くステップS2では、オプティカルフロー算出部51によって、カメラ20で撮影された動画像に基づいてオプティカルフローが算出される。ここで算出される「オプティカルフロー」は、例えば、動画像中の物体の動きをベクトルで表したものである。
次のステップS3では、消失点算出部52によって、オプティカルフロー算出部51で算出されたベクトルの中から代表的な複数のベクトルが選択されて、これらのベクトルの延長線の交点の位置が、消失点の位置として算出される。これにより、カメラ20の視界における消失点の位置が算出される。この算出値は、所定の補正によって、運転者の視界における消失点の位置に換算されてもよい。
ステップS4では、配光制御部53によって、ステップS3で算出された消失点の位置に基づいて、ヘッドライト2の配光が制御される。以下、ヘッドライト2の配光制御の具体例について説明する。
図5を参照しながら、ロービームの点灯が行われるときの配光パターンの具体例を説明する。図5(A)は、本実施形態における配光パターン70の一例を示し、図5(B)は、別の例に係る配光パターン90を示し、図5(C)は、一般的なロービームの配光パターンと同様に構成された第1配光パターン71を示している。
図5に示す各配光パターン70,71,90は、車両1の前面に正対する仮想鉛直スクリーン60に左右のヘッドライト2L,2Rからの光を照射した場合に形成されるものである。仮想鉛直スクリーン60は、車両1の前方に25m離れた位置において車両1の前後方向に対して垂直に配置されているものとする。各配光パターン70,71,90は、仮想鉛直スクリーン60における光の照射範囲及び照度分布を示す。各配光パターン70,71,90では、複数の照度領域が等照度曲線によって区分されており、色が濃い領域ほど照度が高いことを示している。
図5(A)に示す配光パターン70は、図5(C)に示す第1配光パターン71と、仮想鉛直スクリーン60上において第1配光パターン71と重複するエリアに形成される一対の第2配光パターン81とを合成してなるものである。
図5(C)に示す第1配光パターン71は、従来のロービームの配光パターンと同様のものであり、上縁部に形成された水平カットオフライン72と、車幅方向の中央部において水平カットオフライン72の直下に形成されたホットゾーン73とを有する。
第1配光パターン71を形成する第1配光手段は、ヘッドライト2の光源のうち、例えば第1、第2、第3、及び第5光源部11,12,13,15と、これらの光源部に対応する光学系とを備え、車両1の前方の路面に向けて光を照射するように構成されている。
図5(A)に示すように、第2配光パターン81は、車幅方向の中央から左側及び右側にオフセットした位置にそれぞれ形成される。一対の第2配光パターン81は、左右対称に形成されている。第2配光パターン81のホットゾーン83は、第1配光パターン71のホットゾーン73と比べて、上下方向において略同じ高さ位置に配置され、車幅方向にオフセットして配置されている。
第2配光パターン81のホットゾーン83の照度は、第1配光パターン71のホットゾーン73の照度に比べて同等又は高くなっている。また、第2配光パターン81のホットゾーン83は、第1配光パターン71のホットゾーン73よりも広く形成されている。
第2配光パターン81は、第1配光パターン71の上縁部よりも上側に張り出して形成されている。これにより、第1配光パターン71と一対の第2配光パターン81とを合成してなる配光パターン70には、車幅方向の中央から左右両側に向かってそれぞれ斜め上方に延びる一対の斜めカットオフライン82が形成されている。
第2配光パターン81を形成する第2配光手段は、ヘッドライト2の光源のうち、例えば第4光源部14と、これに対応する光学系とを備え、沿道に向けて光を照射するように構成されている。
図5(A)に示す配光パターン70が形成される場合、図6に示すように、車両1の前方の路面130だけでなく、沿道に存在する建物又は電柱131等の物体にも、ヘッドライト2からの光が照射される。
沿道上の物体への照射光を形成する第2配光パターン81のホットゾーン83は、第1配光パターン71のホットゾーン73と同等以上の照度を有するため、沿道上の物体は、路面と同様に明るく照らされる。そのため、沿道に対する光の照射範囲の上縁部140は、その輪郭が運転者に明確に知覚されやすい。このように、本実施形態では、従来のような路面に対する二次元的な配光設計のみならず、沿道上の物体に対する照射も重視した三次元的な配光設計がなされている。
したがって、本実施形態によれば、沿道に対する光の照射範囲の上縁部140が延びる方向に基づいて、運転者が車両1の進行方向を知覚しやすくなる。そのため、運転者の視空間認知機能が良好に発揮されやすくなることで、夜間走行時における運転者の視覚応答性の向上を図ることができ、これにより、夜間走行の安全性を高めることができる。
ここで、沿道に対する光の照射範囲の上縁部140は、車両1の前方に向かって車幅方向内側に傾斜した方向に延びる直線状、より具体的には、運転者又はカメラ20の車両1前方の視界120における消失点122に向かう直線状に形成される。これにより、消失点122の位置、ひいては車両1の進行方向を運転者がより高精度に知覚しやすくなることで、運転者の視空間認知機能をより発揮しやすくなる。
なお、沿道に対する光の照射範囲の上縁部140の輪郭は、必ずしも直線状でなくてもよく、曲線状であってもよい。
左右のヘッドライト2L,2Rによって図5(A)に示す配光パターン70を形成するために、ヘッドライト2L,2Rの各光源部11,12,13,14,15から発せられる光量は、例えば、図7に示すように設定される。図7には、最大光量に対する各光源部11,12,13,14,15の光量の割合が示されている。なお、第1〜第5光源部11〜15の最大光量は、全て等しいものとする。
図7に示す例において、第1配光パターン71を形成する第1、第2、第3、及び第5光源部11,12,13,15の光量は、車幅方向の中央側から順に大きくなるように設定され、第1光源部11の光量は最大光量に設定されている。第2配光パターン81を形成する第4光源部14の光量は、第1光源部11の光量に等しくなるように設定されている。光量の大きな第4光源部14からの光が、車幅方向の中央からずれた位置に照射されることで、上記の第2配光パターン81が形成され得る。
上述のように、第4光源部14からの光は、路面130だけでなく沿道上の物体131に向けても照射される。沿道上の物体に対する光の照射範囲の上縁部140の配置は、第4光源部14に対応する光学系の構成又は状態と、第4光源部14等の光量とによって決定される。また、必要に応じて、該光学系の可動部の駆動又は第4光源部14の光量のうち少なくとも一方が上記の配光制御部53(図3参照)によって制御されることで、ヘッドライト2による光の照射範囲を制御可能である。
したがって、車両1の旋回、登坂、又は降坂等により消失点122が移動しても、該消失点122の位置に応じてヘッドライト2の配光が適宜制御されることで、沿道上の物体に対する光の照射範囲の上縁部140を、常に消失点122に向かって延びる線状に配置することができる。よって、夜間における車両1の旋回時、登坂時、及び降坂時等においても、運転者の視空間認知機能が常に良好に発揮されることで、高い視覚応答性が得られ、これにより、夜間走行の安全性を効果的に高めることができる。
図5(B)に示す配光パターン90は、図5(C)に示す第1配光パターン71に、上述の第2配光パターン81を1つのみ合成してなるものである。図5(B)に示す配光パターン90において、第2配光パターン81は、車幅方向の中央を挟んで、対向車線とは反対側(図の左側)のみに形成されている。これにより、配光パターン90には、車幅方向の中央から対向車線側に延びる水平カットオフライン72と、車幅方向の中央から対向車線とは反対側に向かって斜め上方に延びる斜めカットオフライン82とが形成されている。
図5(B)に示す配光パターン90では、水平カットオフライン72が形成された対向車線側の車幅方向領域において、上方への照射がカットされることで、対向車両へのグレアを効果的に抑制できる。また、第2配光パターン81が形成された対向車線とは反対側の車幅方向領域では、水平カットオフライン72よりも高い上下方向領域に向けて高照度の光が照射される。
したがって、カメラ20によって対向車両が検知されたときなどは、図5(B)に示す配光パターン90が形成されることで、対向車両へのグレアを効果的に抑制しつつ、対向車線とは反対側の沿道上の物体に対する光の照射範囲の上縁部140(図6参照)が上記のように配置される。これにより、運転者の視空間認知機能が良好に発揮され、運転者の視覚応答性の向上が図られることで、夜間走行の安全性を効果的に高めることができる。
なお、図5(B)に示す配光パターン90を形成する場合、対向車線とは反対側のヘッドライト2Lにおける第4光源部14Lの光量は、上記と同様に大きく設定されればよく(図7参照)、対向車線側のヘッドライト2Rにおける第4光源部14は、オフにされたり、光量を小さく設定されたりすればよい。
[ヘッドライトの光源の変形例]
図8は、変形例に係るヘッドライト30L,30Rの光源を示している。左右の各ヘッドライト30L,30Rは、上下方向及び車幅方向にそれぞれ複数列に並べられた複数の光源部32を有する。各光源部32は、例えば、少なくとも1つのLED素子を有する。
図8において、各光源部32が図示された位置には、最大光量に対する各光源部32の光量の割合を示す数字が記載されている。なお、光源部32の最大光量は全て等しいものとする。図8に示す各光源部32の光量の割合は、上述した図5(A)に示す配光パターン70を形成する場合の設定例である。このように、各光源部32の光量を光源部32毎に制御することで、配光パターンの輪郭の形状及び照度分布を制御可能である。
したがって、図8に示すようなヘッドライト30L,30Rの光源を用いる場合においても、上記と同様に第1配光パターン71と第2配光パターン81を合成してなる配光パターン(例えば図5(A)又は図5(B)に示す配光パターン70,90)を形成することができる。また、上記の配光制御部53(図3参照)によって、消失点122(図6参照)の位置に応じてヘッドライト30L,30Rの配光が適宜制御されることで、運転者の視空間認知機能が常に良好に発揮された状態での安全な夜間走行が可能になる。
[第2実施形態]
図9(A)は、第2実施形態におけるヘッドライト40L,40Rからの光の照射態様を示し、図9(B)は、同ヘッドライト40L,40Rの配光パターンを示している。また、図10は、第2実施形態におけるヘッドライト40L,40Rの光源の一例を示している。なお、第2実施形態において、第1実施形態と共通する構成については、説明を省略するとともに、図9及び図10において同一の符号を付している。
図9(A)に示すように、第2実施形態におけるヘッドライト40L,40Rは、少なくとも1つの光源とこれに対応する光学系とを有する所定の配光手段によって、車両1前方側の視界150において、第1の波長を有する第1照射エリア171と、第2の波長を有する第2照射エリア172とを形成する。
第1照射エリア171は、例えば上下一対形成され、第2照射エリア172は、例えば左右一対形成されている。上下の各第1照射エリア171は、左右の第2照射エリア172に隣接して配置されている。これにより、第1照射エリア171と第2照射エリア172との境界181,182,183,184は4箇所に形成されている。
より具体的に、該境界181,182,183,184は、車両1前方の視界150において、消失点160よりも左側及び右側に2つずつ、消失点160よりも上側及び下側に2つずつ形成されている。このように、境界181,182,183,184は、車両1前方の視界150において、消失点160よりも左側及び右側のそれぞれに1つ以上、消失点160よりも上側及び下側のそれぞれに1つ以上形成されることが好ましい。ただし、境界181,182,183,184の個数及び配置は、これに限定されるものでない。
各境界181,182,183,184は、視界150における消失点160に向かって延びる直線状に形成されている。第1照射エリア171と、第2照射エリア172とでは、照射される光の色が異なるため、両エリア171,172の境界181,182,183,184は、運転者によって明確に視認され得る。
なお、各境界181,182,183,184の輪郭は、必ずしも直線状でなくてもよく、曲線状であってもよい。
図9(A)に示す照射態様は、図9(B)に示すように一般的なハイビームの配光パターンと同様に構成された配光パターン190によって実現され得る。この配光パターン190は、全体的に概ね楕円形の輪郭を有し、仮想鉛直スクリーン60の中央から上側にオフセットした位置にホットゾーン191を有する。
ただし、第2実施形態において、配光パターンの構成は特に限定されるものでなく、例えば、一般的なロービームの配光パターンであってもよいし、第1実施形態と同様の配光パターン70,90(図5(A)及び図5(B)参照)であってもよい。
図9(A)に示す照射態様は、例えば図10に示すような光源を有するヘッドライト40L,40Rを用いて実現され得る。図10に示す例において、左右の各ヘッドライト40L,40Rは、それぞれ複数の光源部42を有する。各光源部42は、例えば、少なくとも1つのLED素子を有する。
各光源部42は、第1の波長を有する第1色C1の光、又は、第2の波長を有する第2色C2の光のいずれかを発する。なお、図10において、各光源部42が図示された位置には、それぞれの光源部42が発する光の色(第1色C1又は第2色C2)が記載されている。各光源部42は、予め決められた1色のみの発光が可能なように構成されてもよいし、第1色C1と第2色C2との間で色を選択して発光可能なように構成されてもよい。
図9(A)に示す第1照射エリア171と第2照射エリア172との境界181,182,183,184の配置は、各光源部42から発せられる光の色と、光学系の構成又は状態とによって決定される。また、必要に応じて、光学系の可動部の駆動又は各光源部42の色の少なくとも一方が上記の配光制御部53(図3参照)によって制御されることで、視界150における照射光の色の境界181,182,183,184の配置を制御可能である。
したがって、車両1の旋回、登坂、又は降坂等により消失点160が移動しても、該消失点160の位置に応じてヘッドライト40L,40Rの配光が適宜制御されることで、ヘッドライト40L,40Rの照射光の色の境界181,182,183,184を、常に消失点160に向かって延びる線状に配置することができる。
これにより、夜間走行時におけるヘッドライト40L,40Rの照射光の色の境界181,182,183,184が延びる方向に基づいて、消失点160の位置、ひいては車両1の進行方向を運転者が知覚しやすくなる。そのため、運転者の視空間認知機能が良好に発揮されやすくなることで、夜間走行時における運転者の視覚応答性の向上を図ることができ、これにより、夜間走行の安全性を高めることができる。
[第3実施形態]
図11(A)は、第3実施形態におけるヘッドライトからの光の照射態様を示し、図11(B)は、同ヘッドライトの配光パターンを示している。なお、第3実施形態において、第1実施形態と共通する構成については、説明を省略するとともに、図11において同一の符号を付している。
図11(A)に示すように、第3実施形態におけるヘッドライトは、少なくとも1つの光源とこれに対応する光学系とを有する所定の配光手段によって、車両1前方側の視界250における第1照射エリア271に向けて第1の照度で光を照射し、第1照射エリア271の一部からなる第2照射エリア272に向けて第2の照度で光を照射する。第2の照度は、例えば、第1の照度よりも高くなっている。
なお、第2の照度は、第1の照度よりも低くてもよい。ただし、第1の照度と第2の照度との差は、第2照射エリア272の輪郭を明確に視認し得る最低限の照度差以上とされている。
より具体的に、第3実施形態におけるヘッドライトによる光の照射範囲は、広範囲に亘って形成される第1照射エリア271と、該第1照射エリア271を分断するように線状に形成される一対の第2照射エリア272とを有する。一方の第2照射エリア272は、消失点260よりも左側に形成され、他方の第2照射エリア272は、消失点260よりも右側に形成されている。ただし、第2照射エリア272の個数及び配置は、これに限定されるものでない。
各第2照射エリア272は、例えば、視界250の消失点260に向かって延びる線状のエリアで構成されている。各第2照射エリア272は、第1照射エリア271との境界において、視界250の消失点260に向かって延びる輪郭部281,282を有する。輪郭部281,282は、左右一対形成されている。
第1照射エリア271と、第2照射エリア272とでは、照射光の照度が異なるため、第2照射エリア272及びその輪郭部281,282が延びる方向は、運転者によって明確に視認され得る。
図11(A)に示す照射態様は、例えば、図11(B)に示す配光パターン290によって実現され得る。図11(B)に示す配光パターン290は、一般的なロービームの配光パターンをベースにした構成となっている。すなわち、配光パターン290は、その上縁部に水平カットオフライン292を有するとともに、車幅方向の中央部において水平カットオフライン292の直下にホットゾーン293を有する。
図11(B)に示す配光パターン290において、ホットゾーン293を取り囲むように形成された比較的高照度のゾーン295には、下方に向かって車幅方向外側に傾斜した方向に延びる左右一対の延長部296が形成されている。仮想鉛直スクリーン60上においてこれらの延長部296を形成する照射光は、車両前方の視界250において第2照射エリア272を形成する。
ただし、第3実施形態において、配光パターンの構成は特に限定されるものでなく、例えば、一般的なハイビームの配光パターンをベースにした構成であってもよいし、第1実施形態と同様の配光パターン70,90(図5(A)及び図5(B)参照)をベースにした構成であってもよい。
図11(A)に示す照射態様は、例えば図8に示すような光源を有する上述のヘッドライト30L,30Rを用いて実現され得る。該ヘッドライト30L,30Rにおいて各光源部32の光量と光学系の構成及び状態とを適宜調整することで、図11(A)に示す照射態様を実現可能である。また、必要に応じて、光学系の可動部の駆動又は各光源部32の光量の少なくとも一方が上記の配光制御部53(図3参照)によって制御されることで、視界250における第2照射エリア272の配置を制御可能である。
したがって、車両1の旋回、登坂、又は降坂等により消失点260が移動しても、該消失点260の位置に応じてヘッドライト30L,30Rの配光が適宜制御されることで、第2照射エリア272及びその輪郭部281,282を、常に消失点260に向かって延びる線状に配置することができる。
これにより、夜間走行時における第2照射エリア272及びその輪郭部281,282が延びる方向に基づいて、消失点260の位置、ひいては車両1の進行方向を運転者が知覚しやすくなる。そのため、運転者の視空間認知機能が良好に発揮されやすくなることで、夜間走行時における運転者の視覚応答性の向上を図ることができ、これにより、夜間走行の安全性を高めることができる。
また、第3実施形態において、第2照射エリア272を形成する照射光が路面に向けられる場合、沿道上に物体が存在しなかったり、沿道上の物体に光が照射されなかったりしても、路面に向けられた照射光における第2照射エリア272及びその輪郭部281,282が延びる方向に基づいて、消失点260の位置を運転者が精度よく知覚できる。したがって、路面の周囲の状況に関わらず、運転者の視空間認知機能が良好に発揮され、これにより、夜間走行の安全性を効果的に高めることができる。
なお、第3実施形態では、各第2照射エリア272とその左右の輪郭部281,282がいずれも消失点260に向かって直線状に延びるように形成されているが、第2照射エリア272の少なくとも1つの輪郭部が消失点260に向かって直線状に延びるように形成される限り、その他の輪郭部の方向及び形状、並びに、第2照射エリア272の形状は特に限定されるものでない。
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
例えば、上述の各実施形態では、車両の進行方向に関する情報を検出する検出手段として、カメラ20が用いられる例を説明したが、カメラ20に代えて、車両1の旋回状態を検出する舵角センサ21(図3参照)、及び/又は、路面の勾配を検出する勾配センサ22(図3参照)が用いられてもよい。この場合、上記の消失点算出部52(図3参照)は、舵角センサ21により検出される車両1の旋回状態に関する情報、及び、勾配センサ22により検出される路面の勾配に関する情報に基づいて、車両1の進行方向、及び、消失点の位置を算出するようにしてもよい。
また、上述の各実施形態では、車両用前照灯の光源としてLEDが用いられる例を説明したが、本発明において、車両用前照灯の光源は、LEDに限られるものでなく、例えば、ハロゲンランプ又はHID(high-Intensity discharge)ランプであってもよい。
以上のように、本発明によれば、夜間走行時における運転者の視覚応答性の向上を図り得る車両用前照灯の配光を実現することが可能となるから、車両用前照灯及びこれを搭載した車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。
1 車両
2,30,40 ヘッドライト(車両用前照灯)
11〜15 光源部
20 カメラ(撮像手段)
32,42 光源部
50 コントロールユニット
51 オプティカルフロー算出部
52 消失点算出部(消失点算出手段)
53 配光制御部(制御手段)
60 仮想鉛直スクリーン
70,90 配光パターン
71 第1配光パターン
73 ホットゾーン
81 第2配光パターン
83 ホットゾーン
120 車体前方の視界
122 消失点
130 路面
131 電柱(沿道上の物体)
140 照射範囲の上縁部
150 車体前方の視界
160 消失点
171 第1照射エリア
172 第2照射エリア
181〜184 境界
250 車体前方の視界
260 消失点
271 第1照射エリア
272 第2照射エリア
281,282 輪郭部

Claims (9)

  1. 車両前方の路面に向けて光を照射するように構成され、車幅方向の中央部にホットゾーンを有する第1配光パターンを形成する第1配光手段と、
    車両前方の沿道に向けて光を照射するように構成され、前記第1配光パターンのホットゾーンから車幅方向外側にオフセットした位置にホットゾーンを有する第2配光パターンを、前記第1配光パターンと重複するエリアに形成する第2配光手段とを備え、
    前記第2配光手段による沿道上の物体に対する光の照射範囲は、車両前方に向かって車幅方向内側に傾斜した方向に延びる上縁部を有することを特徴とする車両用前照灯。
  2. 前記照射範囲の上縁部は、車両前方側の視界における消失点に向かって延びるように配置された線状部であることを特徴とする請求項1に記載の車両用前照灯。
  3. 前記第2配光パターンのホットゾーンの照度は、前記第1配光パターンのホットゾーンの照度と同等であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の車両用前照灯。
  4. 第1の波長を有する光を発する少なくとも1つの第1光源と、
    第2の波長を有する光を発する少なくとも1つの第2光源と、
    車両前方側の視界において、前記第1光源から発せられた光が照射される第1照射エリアと、前記第2光源から発せられた光が照射される第2照射エリアとを互いに隣接させて形成し、前記第1照射エリアと前記第2照射エリアとの境界を、消失点に向かって延びるように形成する配光手段とを備えていることを特徴とする車両用前照灯。
  5. 車両前方側の視界における第1照射エリアに向けて第1の照度で光を照射し、前記第1照射エリアの一部に、車両前方側の視界における消失点に向かって延びる輪郭部を有する第2照射エリアを形成し、該第2照射エリアに向けて第2の照度で光を照射する配光手段を備えていることを特徴とする車両用前照灯。
  6. 車両前方の路面及び沿道に向けて光を照射して、車幅方向の中央部にホットゾーンを有する第1配光パターンと、前記第1配光パターンのホットゾーンから車幅方向外側にオフセットした位置にホットゾーンを有する第2配光パターンとを、互いのエリアが重複するように形成する前照灯と、
    車両の進行方向に関する情報を検出する検出手段と、
    前記情報に基づいて、車両前方側の視界における消失点を算出する消失点算出手段と、
    前記前照灯による沿道上の物体に対する光の照射範囲の上縁部が、前記消失点に向かって延びる線状に配置されるように、前記前照灯を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする車両用前照灯の配光制御装置。
  7. 車両前方側の視界において、第1の波長を有する光が照射される第1照射エリアと、第2の波長を有する光が照射される第2照射エリアとを互いに隣接させて形成する前照灯と、
    車両の進行方向に関する情報を検出する検出手段と、
    前記情報に基づいて、車両前方側の視界における消失点を算出する消失点算出手段と、
    車両前方側の視界における前記第1照射エリアと前記第2照射エリアとの境界が、前記消失点に向かって延びる線状に配置されるように、前記前照灯を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする車両用前照灯の配光制御装置。
  8. 車両前方側の視界における第1照射エリアに向けて第1の照度で光を照射し、前記第1照射エリアの一部からなる第2照射エリアに向けて第2の照度で光を照射する前照灯と、
    車両の進行方向に関する情報を検出する検出手段と、
    前記情報に基づいて、車両前方側の視界における消失点を算出する消失点算出手段と、
    前記第2照射エリアの輪郭の少なくとも一部が前記消失点に向かって延びる線状に配置されるように、前記前照灯を制御する制御手段と、を備えたことを特徴とする車両用前照灯の配光制御装置。
  9. 前記検出手段は、車両前方の景色を撮影する撮像手段であることを特徴とする請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の車両用前照灯の配光制御装置。
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DE102018004969.9A DE102018004969A1 (de) 2017-06-30 2018-06-22 Fahrzeugscheinwerfer, Verfahren zum Beleuchten des Bereichs vor einem Fahrzeug und Computerprogrammprodukt
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021182151A1 (ja) * 2020-03-10 2021-09-16 株式会社小糸製作所 車両用前照灯

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102543523B1 (ko) * 2016-09-09 2023-06-15 현대모비스 주식회사 카메라의 오차 보정 시스템 및 방법
US10704753B2 (en) * 2017-04-03 2020-07-07 Valeo North America, Inc. Auxiliary headlamp assembly for producing a supplemental low beam
JP7000114B2 (ja) * 2017-10-24 2022-01-19 スタンレー電気株式会社 自動車用路面描画の光軸変更方法及び制御システム
JP7081917B2 (ja) * 2017-11-22 2022-06-07 スタンレー電気株式会社 車両用灯具
US10670219B2 (en) * 2018-10-17 2020-06-02 Valeo North America, Inc. Automotive lighting
KR102619558B1 (ko) * 2018-11-16 2024-01-02 현대모비스 주식회사 자율주행차의 제어시스템 및 그 제어방법
EP3888002B1 (en) * 2018-11-26 2024-05-08 ZKW Group GmbH Vehicle vision system with adaptive reversing light
JP7260341B2 (ja) * 2019-03-06 2023-04-18 スタンレー電気株式会社 車両用灯具の制御装置、車両用灯具の制御方法、車両用灯具システム
US11004233B1 (en) * 2020-05-01 2021-05-11 Ynjiun Paul Wang Intelligent vision-based detection and ranging system and method
JP2022127037A (ja) * 2021-02-19 2022-08-31 トヨタ自動車株式会社 車両用照明装置
DE102022105234A1 (de) * 2022-03-07 2023-09-07 HELLA GmbH & Co. KGaA Scheinwerfer für Fahrzeuge

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000100226A (ja) * 1998-09-25 2000-04-07 Ichikoh Ind Ltd 前照灯
JP2003048482A (ja) * 2001-08-08 2003-02-18 Koito Mfg Co Ltd 車両用前照灯装置
JP2010003620A (ja) * 2008-06-23 2010-01-07 Koito Mfg Co Ltd 灯具ユニット
JP2010257934A (ja) * 2009-03-31 2010-11-11 Koito Mfg Co Ltd 車両用照明灯具

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4334976B2 (ja) * 2003-11-04 2009-09-30 株式会社小糸製作所 車両用前照灯装置
JP2005353477A (ja) * 2004-06-11 2005-12-22 Koito Mfg Co Ltd 車両用照明システム
US20060096158A1 (en) * 2004-11-08 2006-05-11 Robinson J M Lactones as new oxygenate fuel additives, fuels based thereon and methods for using same
JP4694427B2 (ja) * 2006-07-05 2011-06-08 株式会社小糸製作所 車両用前照灯
JP4997052B2 (ja) * 2007-10-01 2012-08-08 株式会社小糸製作所 車両用前照灯
JP5280074B2 (ja) * 2008-03-14 2013-09-04 株式会社小糸製作所 車両用前照灯装置
JP2013161569A (ja) * 2012-02-02 2013-08-19 Ichikoh Ind Ltd 車両用前照灯および車両用前照灯装置
JP6051533B2 (ja) * 2012-02-02 2016-12-27 市光工業株式会社 車両用前照灯および車両用前照灯装置
JP2013161567A (ja) * 2012-02-02 2013-08-19 Ichikoh Ind Ltd 車両用前照灯および車両用前照灯装置
JP6111596B2 (ja) 2012-10-18 2017-04-12 市光工業株式会社 車両用前照灯
US20160107861A1 (en) * 2013-06-11 2016-04-21 Otis Elevator Company Cloud server based control
US10898029B2 (en) * 2013-08-02 2021-01-26 Conair Corporation Smoke reduction system for a cooking appliance
JP6558228B2 (ja) * 2015-11-30 2019-08-14 株式会社Jvcケンウッド ヘッドライト装置、ヘッドライト制御方法およびヘッドライト制御プログラム
JP6350555B2 (ja) * 2016-02-10 2018-07-04 トヨタ自動車株式会社 車両用ヘッドランプ配光制御装置及び方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000100226A (ja) * 1998-09-25 2000-04-07 Ichikoh Ind Ltd 前照灯
JP2003048482A (ja) * 2001-08-08 2003-02-18 Koito Mfg Co Ltd 車両用前照灯装置
JP2010003620A (ja) * 2008-06-23 2010-01-07 Koito Mfg Co Ltd 灯具ユニット
JP2010257934A (ja) * 2009-03-31 2010-11-11 Koito Mfg Co Ltd 車両用照明灯具

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021182151A1 (ja) * 2020-03-10 2021-09-16 株式会社小糸製作所 車両用前照灯
US11976798B2 (en) 2020-03-10 2024-05-07 Koito Manufacturing Co., Ltd. Vehicle headlight

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