JP2022047882A - 車両用灯具および車両システム - Google Patents

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Abstract

【課題】車体が傾いた状態で形成される配光パターンにおいて対象物に光を照射しない非照射範囲をできる限り小さくすることが可能な車両用灯具および車両システムを提供する。【解決手段】曲がる方向に車体を傾けることでコーナーを走行する車両１００に設けられた車両用灯具は、一方向に並列して形成される部分パターンＰＨａ～ＰＨｉで構成されるハイビーム用配光パターンＰＨを形成し、対向車ＣＶが検知された場合に部分パターンＰＨａ～ＰＨｉのうち対向車ＣＶを含む第一領域に光源からの光を照射しないようにハイビーム用配光パターンＰＨを調節し、車体がコーナリング状態にある場合には、取得した車体の傾き情報に基づいて、第一領域中に水平方向に沿った基準線Ｔを超えない第二領域が存在するか否かを判断し、第二領域が存在すると判断された場合には第二領域内に対向車ＣＶが含まれていても第二領域には光源からの光を照射する。【選択図】図６

Description

本発明は、車両用灯具および車両システムに関する。
二輪車用の前照灯として、ハイビーム・ロービームの光源がある（特許文献１）。
国際出願公報ＷＯ２０１９／０３９０５１
四輪車においては、前照灯から照射される配光パターンを水平方向に並列された複数の領域から構成し、車両外部の対象物に応じて当該複数の領域のうち一部の領域を非照射とすることで、例えば対向車にグレアを与えない配光パターンを形成するシステムが提案されている。二輪車では、右左折をする際に運転者が重心を移動させ、曲がる方向に向かって車体を傾けてバンク角を大きくしながらコーナーを走行するため、バンク角に伴って前照灯が形成する配光パターンも水平方向から傾く。水平方向から傾いた配光パターンにおいて、対向車などの対象物に対してグレアを与えないように四輪車と同様のシステムを採用しようとすると、本来は非照射にする必要のない範囲まで非照射範囲を拡大せざるを得ない場合がある。
本発明は、車体が傾いた状態で形成される配光パターンにおいて対象物に光を照射しない非照射範囲をできる限り小さくすることが可能な車両用灯具および車両システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の一側面に係る車両用灯具は、
曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナーを走行する車両に設けられた車両用灯具であって、
光源と、
前記光源からの光を灯具前方へ照射することにより、一方向に並列して形成される複数の領域から構成される所定の配光パターンを形成する光学部材と、
前記車両外部の対象物が検知された場合には、前記複数の領域のうち前記対象物を含む少なくとも一つの第一領域に前記光を照射しないように前記所定の配光パターンを調節する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記車体がコーナリング状態にある場合には、前記車体の傾き情報を取得し、
前記傾き情報に基づいて、前記少なくとも一つの第一領域に水平方向に沿った基準線を超えない第二領域が存在するか否かを判断し、
前記第二領域が存在すると判断された場合には、前記第二領域内に前記対象物が含まれていても前記第二領域には前記光を照射する、ように構成されている。
また、本発明の一側面に係る車両システムは、
曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナーを走行する車両に設けられた車両システムであって、
光源と、前記光源からの光を灯具前方へ照射することにより、一方向に並列して形成される複数の領域から構成される所定の配光パターンを形成する光学部材と、を有する灯具と、
前記車両外部の対象物を検知するセンサと、
前記センサにより前記対象物が検知された場合には、前記複数の領域のうち前記対象物を含む少なくとも一つの第一領域に前記光を照射しないように前記所定の配光パターンを調節する制御部と、
を備え、
前記制御部は、
前記センサにより取得された前記対象物の位置情報に基づいて、水平方向に沿った基準線を決定し、
前記車体がコーナリング状態にある場合には、前記車体の傾き情報を取得し、
前記傾き情報に基づいて、前記少なくとも一つの第一領域に水平方向に沿った基準線を超えない第二領域が存在するか否かを判断し、
前記第二領域が存在すると判断された場合には、前記第二領域内に前記対象物が含まれていても前記第二領域には前記光を照射する、ように構成されている。
本発明によれば、車体が傾いた状態で形成される配光パターンにおいて対象物に光を照射しない非照射範囲をできる限り小さくすることが可能な車両用灯具および車両システムを提供することができる。
本発明の第一実施形態に係るヘッドランプ（車両用灯具）を備えた車両の斜視図である。 車両に搭載された車両システムのブロック図である。 ヘッドランプが備えるハイビーム用灯具ユニットの構成を示す断面図である。 図３のハイビーム用灯具ユニットが備える光源ユニットの構成を示す斜視図である。 直進時のハイビーム用配光パターンを説明する図である。 コーナリング時のハイビーム用配光パターンを説明する図である。 第二実施形態に係るヘッドランプが備えるハイビーム用灯具ユニットの構成を示す断面図である。 図７のハイビーム用灯具ユニットが備える光学部材の構成を示す斜視図である。
本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態における、「左右方向」、「前後方向」、「上下方向」とは、図１に示す車両１００について、説明の便宜上、設定された相対的な方向である。
（第一実施形態）
図１は、第一実施形態における車両の一例として自動二輪車１００を示している。自動二輪車１００は、曲がる方向に向かって車体を傾けることで道路のコーナー（カーブ）に沿って走行することが可能な車両である。本実施形態の車両は、この自動二輪車１００のように、曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナーを走行可能な車両であればよく、車輪の数は限定されない。したがって、例えば自動三輪車、自動四輪車などであっても、この自動二輪車１００と同様に走行可能であれば本実施形態の車両に含まれる。
図１に示すように、自動二輪車１００の前部には、本実施形態に係るヘッドランプ１（車両用灯具の一例）が搭載されている。ヘッドランプ１は、車両前方を照射可能な灯具であり、ロービーム用灯具ユニット２と、ハイビーム用灯具ユニット３と、を備えている。なお、本実施形態では、一個のヘッドランプ１を備える自動二輪車１００を例示しているが、例えば左右に一個ずつのヘッドランプを備える自動二輪車であってもよい。
図２は、自動二輪車１００に搭載された車両システム５０のブロック図である。図２に示すように、車両システム５０は、ヘッドランプ１と、各種センサ６～８と、を備えている。ヘッドランプ１は、ロービーム用灯具ユニット２およびハイビーム用灯具ユニット３の動作を制御するランプ制御部５を有している。ランプ制御部５には、ロービーム用灯具ユニット２およびハイビーム用灯具ユニット３が接続されている。各種センサ６～８には、自動二輪車１００の傾き状態を検知するバンク角センサ６と、車両外部の環境情報を検知する外部センサ７と、自動二輪車１００の速度を検知する速度センサ８が含まれる。バンク角センサ６、外部センサ７及び速度センサ８は、ランプ制御部５に接続されている。
バンク角センサ６は、自動二輪車１００の車体が鉛直線に対して左右に傾斜したときの傾斜角を検知することが可能なセンサである。バンク角センサ６は、例えばジャイロセンサで構成されている。なお、車体の傾斜角は、例えば車体に搭載されるカメラで撮影した画像に基づいて算出するようにしてもよい。
外部センサ７は、自動二輪車１００の周辺環境（例えば障害物、他車（前走車、対向車）、歩行者、道路形状、交通標識等）を含む自車両の外部の情報を取得することが可能なセンサである。外部センサ７は、例えばＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ＲａｎｇｉｎｇまたはＬａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）、カメラ、レーダ等の少なくとも一つで構成されている。
バンク角センサ６、外部センサ７および速度センサ８によって検知された各情報は、ランプ制御部５へ送信される。ランプ制御部５は、各センサ６～８から送信されてきた情報に基づいて、ロービーム用灯具ユニット２およびハイビーム用灯具ユニット３の動作を制御する。例えば、ランプ制御部５は、各センサの検知情報に基づいてヘッドランプ１（ロービーム用灯具ユニット２およびハイビーム用灯具ユニット３）を制御し、車両前方に形成される配光パターン（ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターン）を調整することが可能である。
図３は、ハイビーム用灯具ユニット３が収容されたヘッドランプ１の概略構成を示す垂直断面図である。図３に示すように、ヘッドランプ１は、車両前方側に開口部を有するランプボディ１１と、ランプボディ１１の開口部を覆うように取り付けられた透明の前面カバー１２と、を備えている。ランプボディ１１と前面カバー１２とによって形成される灯室１３の内部に、ハイビーム用灯具ユニット３、ランプ制御部５、バンク角センサ６、および外部センサ（例えばＬｉＤＡＲ）７等が収容されている。なお、図３の断面図では図示されていないが、ロービーム用灯具ユニット２もハイビーム用灯具ユニット３と同様にヘッドランプ１の灯室１３内に収容されている。
ハイビーム用灯具ユニット３は、いわゆるプロジェクタ型の灯具であり、投影レンズ２２（光学部材の一例）と、ハイビーム照射用の光源２６を有する光源ユニット２４と、投影レンズ２２および光源ユニット２４を保持するホルダ２８と、を備えている。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上に配置されている。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ている。投影レンズ２２は、光源２６からの光を灯具前方へ照射することにより、複数の部分領域から構成される所定の配光パターンを形成する。
光源ユニット２４は、光源２６が光軸Ａｘ方向における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ている。光源２６は、ランプ制御部５に電気的に接続されている。ホルダ２８は、図示しない支持部材を介してランプボディ１１に取り付けられている。
図４は、光源ユニット２４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４０と、ヒートシンク４２と、を有している。光源２６は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子で構成される複数の個別光源３０を有する。光源２６は、例えば、横９列縦１行で、左右方向（光軸Ａｘに直交する方向）に並列配置される個別光源３０ａ～３０ｉを有し、支持プレート４０の前方側表面に固定されている。個別光源３０ａ～３０ｉは、ＬＥＤアレイとして構成されている。各々の個別光源３０ａ～３０ｉは、ランプ制御部５と電気的に接続されている。個別光源３０ａ～３０ｉは、後述するＡＤＢ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｂｅａｍ）モードにおいて、ランプ制御部５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３０の数や配置は特に限定されない。
ヒートシンク４２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４０の車両後方側表面に保持されている。光源ユニット２４は、支持プレート４０を介してホルダ２８に固定されている。
次に、自動二輪車１００に搭載されたヘッドランプ１によって形成される配光パターンについて、図５及び図６を参照して説明する。
図５は、自動二輪車１００の車体が直進状態にあるとき、すなわち、自動二輪車１００が路面に対して車体を垂直にした状態で走行しているときに灯具前方に形成される配光パターン（ハイビーム用配光パターンＰＨおよびロービーム用配光パターンＰＬ）である。自動二輪車１００の車体が直進状態にある場合とは、例えば、車体が垂直である場合に対して車体の傾きが±１０度以内であることを含む。図６は、自動二輪車１００の車体がコーナリング状態にあるとき、例えば、右向きのコーナーを走行するために路面に対して車体を右に傾けた状態で走行しているときに灯具前方に形成される配光パターン（本例ではハイビーム用配光パターンＰＨのみを示す）である。ハイビーム用配光パターンＰＨは、ハイビーム用灯具ユニット３によって形成される配光パターンである。ロービーム用配光パターンＰＬは、ロービーム用灯具ユニット２によって形成される配光パターンである。
図５および図６では、灯具前方の所定位置、例えば灯具前方１００ｍ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。また、自動二輪車１００とは別に示されている車両は、自動二輪車１００の右側前方を走行する対向車ＣＶである。自動二輪車１００と対向車ＣＶとは、それぞれ個別の座標系に表示している。対向車ＣＶは、道路座標系Ｘ０－Ｙ０上に表示している。自動二輪車１００は、二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１上に表示している。自動二輪車１００が直進状態で走行している図５の場合には、道路座標系Ｘ０－Ｙ０と二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１とが一致して表示される。自動二輪車１００がコーナリング状態で走行している図６の場合には、自動二輪車１００が傾いた角度分だけ道路座標系Ｘ０－Ｙ０と二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１とが相違して表示される。なお、Ｈ－Ｈは水平方向、Ｖ－Ｖは垂直方向を表す。
図５および図６に示すように、ハイビーム用配光パターンＰＨは、複数の縦長状の部分パターンＰＨａ～ＰＨｉが水平方向に並列して形成される配光パターンである。各部分パターンＰＨａ～ＰＨｉは、個別光源３０ａ～３０ｉから出射される光によってそれぞれ形成される。部分パターンＰＨａは個別光源３０ａによって形成されるパターンである。同様に、部分パターンＰＨｂは個別光源３０ｂによって形成され、部分パターンＰＨｃは個別光源３０ｃによって形成され、部分パターンＰＨｄは個別光源３０ｄによって形成され、部分パターンＰＨｅは個別光源３０ｅによって形成され、部分パターンＰＨｆは個別光源３０ｆによって形成され、部分パターンＰＨｇは個別光源３０ｇによって形成され、部分パターンＰＨｈは個別光源３０ｈによって形成され、部分パターンＰＨｉは個別光源３０ｉによって形成されるパターンである。ハイビーム用配光パターンＰＨは、ＡＤＢモードにおいて各部分パターンＰＨａ～ＰＨｉの形成と非形成との組み合わせにより、自車や対向車あるいは前走車の状況に応じて異なる態様のハイビーム用配光パターンとして形成される。
次に、ランプ制御部５により実行されるＡＤＢモードについて説明する。ランプ制御部５は、例えば外部センサ７が取得する環境情報に基づいて、対向車の存否および対向車の存在位置（自動二輪車１００から対向車までの距離、仮想鉛直スクリーンにおける対向車の位置座標など）を含む対向車の状況を検知する。また、ランプ制御部５は、例えばバンク角センサ６が取得する車体の傾斜角情報に基づいて、自車の状況を検知する。また、ランプ制御部５は、例えば速度センサ８が取得する速度情報に基づいて、自車の走行と停止とを含む、自車の状況を検知する。ランプ制御部５は、外部センサ７、バンク角センサ６、および速度センサ８が取得する情報に基づいて、各個別光源３０の点消灯を個別に制御する。ランプ制御部５は、個別光源３０のうち対向車等の対象物が存在しない領域に対応する個別光源３０を点灯状態にして、対向車等の対象物が存在する領域に対応する個別光源３０を消灯状態にする。
例えば、図５において、ランプ制御部５は、外部センサ７および速度センサ８が取得する情報に基づいて、対向車ＣＶの存在方向（対向車ＣＶにおける左右側部位置）や自動二輪車１００から対向車ＣＶまでの距離等を算出する。また、ランプ制御部５は、バンク角センサ６が取得する情報に基づいて自車の走行傾斜角度を算出する。ランプ制御部５は、外部センサ７、バンク角センサ６等により取得された情報に基づいて、対向車ＣＶに光が照射されないようにするための遮光範囲Ａを規定する。遮光範囲Ａは、道路座標系Ｘ０－Ｙ０において対向車ＣＶの左側部を通りＹ０軸方向に延びる境界線ｘａと、対向車ＣＶの右側部を通りＹ０軸方向に延びる境界線ｘｂと、の間がＸ０軸方向の範囲として規定される。また、遮光範囲Ａは、境界線ｘａ，ｘｂが二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１におけるハイビーム用配光パターンＰＨの上部境界と交差する点を通りＸ０軸方向に延びる境界線ｙａと、境界線ｘａ，ｘｂが二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１のＸ１軸と交差する点を通りＸ０軸方向に延びる境界線ｙｂと、の間がＹ０軸方向の範囲として規定される。なお、遮光範囲Ａは、対向車ＣＶよりもやや大きな範囲あるいは対向車ＣＶよりもやや小さな範囲として規定されてもよい。
道路座標系Ｘ０－Ｙ０と二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１とが一致している図５の例の場合、道路座標系Ｘ０－Ｙ０における遮光範囲Ａ内の各点の座標値は、二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１におけるハイビーム用配光パターンＰＨ内の同じ座標値に対応付けられる。ランプ制御部５は、規定された遮光範囲Ａに基づいて、二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１においてハイビーム用配光パターンＰＨにおける対向車ＣＶの存在しない領域に対応する部分パターンを特定する。ランプ制御部５は、図５において、対向車ＣＶが存在しない部分パターンとして、部分パターンＰＨａ～ＰＨｆ，ＰＨｉを特定する。ランプ制御部５は、特定された部分パターンＰＨａ～ＰＨｆ，ＰＨｉを照射領域と判断する。ランプ制御部５は、この照射領域（部分パターンＰＨａ～ＰＨｆ，ＰＨｉ）に対応する個別光源３０ａ～３０ｆ，３０ｉを点灯状態にする。一方で、ランプ制御部５は、規定された遮光範囲Ａに基づいて、二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１においてハイビーム用配光パターンＰＨにおける対向車ＣＶの存在する領域に対応する部分パターンＰＨｇ，ＰＨｈ（第一領域の一例）を特定し、特定された部分パターンＰＨｇ，ＰＨｈを非照射領域（遮光領域）と判断する。ランプ制御部５は、この非照射領域（部分パターンＰＨｇ，ＰＨｈ）に対応する個別光源３０ｇ，３０ｈを消灯状態にする。
これにより、自動二輪車１００が直進状態で走行している場合には、対向車ＣＶに光を照射しないための遮光範囲Ａを含むように、対向車ＣＶが存在する領域に対応する部分パターンＰＨｇとＰＨｈとが非照射領域とされたハイビーム用配光パターンＰＨが形成される。なお、「非照射領域」には、対向車の運転者にグレアを与えない程度に低照度で光を照射する領域が含まれてもよい。
次に、図６に示すように、自動二輪車１００がコーナリング状態にある場合、例えば、路面に対して車体を右に角度θ傾けた場合には、二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１は、道路座標系Ｘ０－Ｙ０に対して角度θだけ傾斜した状態になる。このため、道路座標系Ｘ０－Ｙ０を走行する対向車ＣＶは、自動二輪車１００から見たときに角度θだけ左へ傾斜した状態になる。なお、図６では、道路座標系Ｘ０－Ｙ０が紙面の水平方向および垂直方向に沿うように表示されている。
図６に示す例の場合においても、ランプ制御部５は、バンク角センサ６、外部センサ７、速度センサ８等により取得された情報に基づいて、自動二輪車１００及び対向車ＣＶに関する各種情報を算出する。例えば、ランプ制御部５は、自動二輪車１００が右に角度θ傾斜したことによって、ハイビーム用配光パターンＰＨの位置がどのように変化したか算出する。具体的には、ランプ制御部５は、上記自動二輪車１００が直進状態の場合において非照射領域と規定された部分パターンＰＨｇ及びＰＨｈのそれぞれの左側上端位置である左上点Ｐ１及びＰ２が、自動二輪車１００が右に角度θ傾斜したことによって、どの位置に移動したか算出する。
道路座標系Ｘ０－Ｙ０において、部分パターンＰＨｇの左側上端位置である左上点Ｐ１の座標値を（ｘ０１，ｙ０１）、部分パターンＰＨｈの左側上端位置である左上点Ｐ２の座標値を（ｘ０２，ｙ０２）と規定する。また、自動二輪車１００が右に角度θ傾斜したことにより、左上点Ｐ１の位置が左上点Ｐ３の位置に移動し、左上点Ｐ２の位置が左上点Ｐ４の位置に移動したとする。道路座標系Ｘ０－Ｙ０において、左上点Ｐ３の座標値を（ｘ０３，ｙ０３）、左上点Ｐ４の座標値を（ｘ０４，ｙ０４）と規定する。
ランプ制御部５は、左上点Ｐ１の座標値（ｘ０１，ｙ０１）と自動二輪車１００の右傾斜角度θとに基づいて、左上点Ｐ３の座標値（ｘ０３，ｙ０３）を算出する。左上点Ｐ３の座標値ｘ０３は、ｘ０３＝ｘ０１ｃｏｓθ＋ｙ０１ｓｉｎθにより算出することができる。左上点Ｐ３の座標値ｙ０３は、ｙ０３＝－ｘ０１ｓｉｎθ＋ｙ０１ｃｏｓθにより算出することができる。
また、ランプ制御部５は、左上点Ｐ２の座標値（ｘ０２，ｙ０２）と自動二輪車１００の右傾斜角度θとに基づいて、左上点Ｐ４の座標値（ｘ０４，ｙ０４）を算出する。左上点Ｐ４の座標値ｘ０４は、ｘ０４＝ｘ０２ｃｏｓθ＋ｙ０２ｓｉｎθにより算出することができる。左上点Ｐ４の座標値ｙ０４は、ｙ０４＝－ｘ０２ｓｉｎθ＋ｙ０２ｃｏｓθにより算出することができる。
左上点Ｐ３は、自動二輪車１００が路面に対して車体を右に傾斜させた場合における部分パターンＰＨｇの最も上方に位置する点（最大のｙ座標値になる点）である。左上点Ｐ４は、自動二輪車１００が路面に対して車体を右に傾斜させた場合における部分パターンＰＨｈの最も上方に位置する点（最大のｙ座標値になる点）である。左上点Ｐ３及びＰ４の座標値は、車体の傾斜角度に応じて変化する値である。
次に、ランプ制御部５は、対向車ＣＶに搭載されているヘッドランプＰ５の上端のｙ軸座標値を算出する。ヘッドランプＰ５の上端のｙ軸座標値は、道路座標系Ｘ０－Ｙ０における座標値（ｙ０５）として算出する。ランプ制御部５は、算出されたヘッドランプＰ５のｙ軸座標値（ｙ０５）に基づいて、ヘッドランプＰ５の上端を通過し水平方向Ｈに沿った基準線Ｔを設定する。
次に、ランプ制御部５は、上記自動二輪車１００が直進状態の場合において非照射領域と規定された部分パターンＰＨｇ及びＰＨｈのうち部分パターンＰＨｇの左上点Ｐ３の座標値ｙ０３（－ｘ０１ｓｉｎθ＋ｙ０１ｃｏｓθ）が、設定された基準線Ｔの高さｈ（座標値ｙ０５）を超えているか判断する。また、ランプ制御部５は、部分パターンＰＨｈの左上点Ｐ４の座標値ｙ０４（－ｘ０２ｓｉｎθ＋ｙ０２ｃｏｓθ）が、設定された基準線Ｔの高さｈ（座標値ｙ０５）を超えているか判断する。図６に示す例において、部分パターンＰＨｇの左上点Ｐ３の座標値ｙ０３は基準線Ｔの高さｈを超えている。一方、部分パターンＰＨｈの左上点Ｐ４の座標値ｙ０４は基準線Ｔの高さｈを超えていない。
次に、ランプ制御部５は、基準線Ｔを超えていない部分パターンＰＨｈ（第二領域の一例）を対向車ＣＶに対してグレアを与えない部分パターンであると判断する。ランプ制御部５は、例えば、部分パターンＰＨｈ内に対向車ＣＶの一部分が含まれている場合であっても、その一部分は対向車ＣＶのヘッドランプＰ５よりも下側の部分であるため、部分パターンＰＨｈの光がその一部分に照射されても対向車ＣＶの運転者にとってグレアにならないと判断する。そして、ランプ制御部５は、対向車ＣＶの運転者にとってグレアにならないと判断された部分パターンＰＨｈを、光源２６の光を照射させる照射領域に設定する。これに対して、ランプ制御部５は、基準線Ｔを超えている部分パターンＰＨｇを対向車ＣＶに対してグレアを与える部分パターンであると判断する。そして、ランプ制御部５は、部分パターンＰＨｇを光源２６の光を照射させない非照射領域（遮光領域）に設定する。これは、自動二輪車１００が直進状態のときに設定された部分パターンＰＨｇに関する非照射領域の設定を維持することになる。
次に、ランプ制御部５は、非照射領域（部分パターンＰＨｇ）に対応する個別光源３０ｇを消灯状態にする。一方、ランプ制御部５は、部分パターンＰＨｇ以外の部分パターンＰＨａ～ＰＨｆ、ＰＨｈ、およびＰＨｉに対応する個別光源３０ａ～３０ｆ，３０ｈ，３０ｉを点灯状態にする。これにより、自動二輪車１００がコーナリング状態で走行している場合において、自動二輪車１００に対して傾いた状態になる対向車ＣＶにグレアを与える光を照射しないようにしつつ、より広い領域にグレアを与えない光を照射することが可能なハイビーム用配光パターンＰＨが形成される。
道路座標系Ｘ０－Ｙ０に対する二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１の傾斜角θは、路面に対する車体の傾きが大きいほど大きくなる。このため、路面に対する自動二輪車１００の右方向への傾きが大きいほど、部分パターンＰＨｇの左上点Ｐ３の座標値（ｘ０３，ｙ０３）は、車体が路面に対して垂直に走行しているときの部分パターンＰＨｇの左上点Ｐ１の座標値（ｘ０１，ｙ０１）から右下方向へ大きく変化する。同様に、部分パターンＰＨｈの左上点Ｐ４の座標値（ｘ０４，ｙ０４）は、車体が路面に対して垂直に走行しているときの部分パターンＰＨｈの左上点Ｐ２の座標値（ｘ０２，ｙ０２）から右下方向へ大きく変化する。これにより、自動二輪車１００が車体を右に角度θ傾けた場合には、ハイビーム用配光パターンＰＨのうち自動二輪車１００の右方向に形成される部分パターンＰＨｅ～ＰＨｉの位置が右下方向に移動し、対向車ＣＶにグレアを与える非照射領域と判断される部分パターンの範囲が、図５に示す非照射領域の範囲（部分パターンＰＨｇ，ＰＨｈ）に比べて部分パターンＰＨｈ分だけ小さくなる。
なお、自動二輪車１００の傾き状態が変わることにより、対向車ＣＶのヘッドランプＰ５よりも上側の一部分が新たに部分パターンＰＨｆの領域内に含まれることになる場合には、ランプ制御部５は、部分パターンＰＨｆを対向車ＣＶにグレアを与える部分パターンであると判断する。そして、ランプ制御部５は、部分パターンＰＨｆを非照射領域（遮光領域）に設定して、対応する個別光源３０ｆを消灯状態にする。
以上説明したように、本実施形態に係る車両用灯具（ヘッドランプ）１は、曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナーを走行する自動二輪車１００に設けられ、光源２６と、光源２６からの光をヘッドランプ１前方へ照射することにより、一方向に並列して形成される複数の部分パターンＰＨａ～ＰＨｉから構成される所定のハイビーム用配光パターンＰＨを形成する投影レンズ２２（光学部材の一例）と、車両外部の対向車ＣＶ（対象物の一例）が検知された場合には、複数の部分パターンＰＨａ～ＰＨｉのうち対向車ＣＶを含む第一領域に光源２６からの光を照射しないようにハイビーム用配光パターンＰＨを調節するランプ制御部５と、を備えている。そして、ランプ制御部５は、車体がコーナリング状態にある場合には、車体の傾き情報を取得し、取得した傾き情報に基づいて、第一領域中に水平方向に沿った基準線Ｔを超えない第二領域が存在するか否かを判断し、第二領域が存在すると判断された場合には、第二領域内に対向車ＣＶが含まれていても第二領域には光源２６からの光を照射する、ように構成されている。例えば、対向車ＣＶの一部分に光源２６からの光が照射されたとしてもその照射された光が対向車ＣＶの運転者にとってグレアにならなければその対向車ＣＶの一部分に光源２６からの光を照射することができ、より広いハイビーム用配光パターンＰＨを形成することが可能である。上記車両用灯具１の構成によれば、取得した車体の傾き情報に基づいて、基準線Ｔの位置を対向車ＣＶの運転者にグレアを与えない位置に設定することが可能である。したがって、自動二輪車１００の車体が傾いた状態で形成されるハイビーム用配光パターンＰＨにおいて、対向車ＣＶに光を照射しない非照射範囲をできる限り小さくすることができる。なお、遮光対象物は対向車ＣＶに限られず、例えば前走車であってもよい。前走車に対して同様の制御を行った場合にもハイビーム用配光パターンＰＨにおける非照射範囲をできる限り小さくすることができる。
また、車両用灯具１によれば、対向車ＣＶは少なくとも一つの灯具（図６のヘッドランプＰ５）が搭載された車両であり、基準線ＴはヘッドランプＰ５の上端を通過するように規定されている。このように、対向車ＣＶに搭載されたヘッドランプＰ５の位置を基準として基準線Ｔが規定されるので、対向車ＣＶへのグレアの発生を確実に防止することが可能である。また、対向車ＣＶとして自動四輪車だけに限らず、例えば少なくとも一つのヘッドランプを搭載した自動三輪車、自動二輪車等にも適用することができるので、これらの対向車両に対してもグレアの発生を確実に防止することが可能である。
また、車両用灯具１によれば、光源２６は、並列配置された発光素子からなる複数の個別光源３０ａ～３０ｉを含み、部分パターンＰＨａ～ＰＨｉは、各個別光源３０ａ～３０ｉからの光によって水平方向に沿って並列して形成され、ランプ制御部５は、個別光源３０ａ～３０ｉのうち基準線Ｔを超えない第二領域を形成する個別光源を点灯させる一方で、対向車ＣＶを含む第一領域のうち第二領域以外の領域を形成する個別光源を消灯することで所定のハイビーム用配光パターンＰＨを形成する。このため、例えばＬＥＤアレイ等を用いた簡便な光源２６の構成で、ハイビーム用配光パターンＰＨにおける部分パターンＰＨａ～ＰＨｉの照射領域と非照射領域との切り替えを実現することができる。
なお、上記の実施形態では、基準線ＴはヘッドランプＰ５の上端を通過するように規定される例を説明したが、この例に限られない。たとえば、ヘッドランプ１と、外部センサ７と、ランプ制御部５とを備えた車両システム５０において、基準線Ｔは、外部センサ７により取得された対向車ＣＶの位置情報に基づいて決定するようにしてもよい。すなわち、外部センサ７により対向車ＣＶの位置情報、特に、対向車ＣＶの運転者の位置情報を取得し、当該運転者に干渉しない高さを高さｈとして基準線Ｔを決定し得る。この構成によっても、上記車両用灯具１と同様に、自動二輪車１００の車体が傾いた状態で形成されるハイビーム用配光パターンＰＨにおいて、対向車ＣＶに光を照射しない非照射範囲をできる限り小さくすることができる。
また、上記実施形態では、自動二輪車１００が路面に対して車体を右に傾けた場合について説明したが、例えば自動二輪車１００が路面に対して車体を左に傾けた場合にも、ランプ制御部５は同様にしてハイビーム用配光パターンＰＨの照射領域と非照射領域を設定することができる。具体的には、車体が左に傾いた場合には、ランプ制御部５は、部分パターンの右側上端位置である右上点の座標値を特定して、対向車ＣＶに光を照射しない非照射範囲を小さくするように照射領域と非照射領域を設定する。
また、上記実施形態では、コーナリング時の照射領域と非照射領域を設定する場合、直進時の非照射領域として特定された部分パターンＰＨｇ，ＰＨｈの左側上端位置である左上点Ｐ１，Ｐ２が車体の傾斜によりどの位置に移動したかに基づいて設定しているが、これに限られない。例えば、自動二輪車１００の車体が右に傾斜した場合には、先ず、自動二輪車１００の右側に形成される部分パターンＰＨｅ～ＰＨｉのそれぞれの左側上端位置である左上点の座標値を算出し、算出された各座標値が対向車ＣＶの遮光範囲Ａ内に含まれるか否かを判断する。そして、遮光範囲Ａ内に含まれると判断された場合には、その座標値が基準線Ｔを超えているか否かを判断して、超えていると判断されたときはその部分パターンを非照射領域に設定し、超えていないと判断されたときはその部分パターン内に対向車ＣＶが含まれていても照射領域に設定するようにしてもよい。
（第二実施形態）
次に、図７および図８を参照して、第二実施形態に係るヘッドランプ１０１が備えるハイビーム用灯具ユニット１０３の構成を説明する。
図７に示すように、ハイビーム用灯具ユニット１０３は、プロジェクタ型の灯具である。ハイビーム用灯具ユニット１０３は、回転リフレクタ１１１（光学部材の一例）と、ＬＥＤ１１３（光源の一例）と、回転リフレクタ１１１の前方に配置された投影レンズ１１５（光学部材の一例）と、を備えている。なお、ＬＥＤ１１３の代わりにＥＬ素子やＬＤ素子などの半導体発光素子を光源として用いることも可能である。特に後述する配光パターンの一部を非照射にするための制御には、点消灯が短時間に精度よく行える光源が好ましい。投影レンズ１１５の形状は、要求される配光パターンや照度分布などの配光特性に応じて適宜選択すればよいが、非球面レンズや自由曲面レンズが用いられる。本実施形態では、投影レンズ１１５として凸状の非球面レンズを用いている。
回転リフレクタ１１１は、不図示のモータなどの駆動源により回転軸Ｒを中心に一方向に回転する。また、回転リフレクタ１１１は、ＬＥＤ１１３から出射された光を回転しながら反射し、所望の配光パターンを形成するように構成される反射面を備えている。
図８に示すように、回転リフレクタ１１１は、形状の同じ３枚のブレード１１１ａと、筒状の回転部１１１ｂと、を備えている。ブレード１１１ａは、反射面として機能し、回転部１１１ｂの周囲に設けられている。回転リフレクタ１１１の回転軸Ｒは、光軸Ａｘに対して斜めになっており、光軸ＡｘとＬＥＤ１１３とを含む平面内に設けられている。
ブレード１１１ａは、回転軸Ｒを中心とする周方向に向かうにつれて、光軸Ａｘと反射面とが成す角が変化するように捩られた形状を有している。これにより、図９に示すようにＬＥＤ１１３の光を用いた走査が可能になる。具体的には、回転リフレクタ１１１は、１２０度回転することで、ＬＥＤ１１３の光によって前方を一方向（水平方向）に１回走査できるように構成されている。すなわち、１枚のブレード１１１ａがＬＥＤ１１３の前を通過することで、車両前方の所望の領域がＬＥＤ１１３の光によって１回走査されることになる。
第二実施形態においても、ランプ制御部５は、自動二輪車１００の車体が傾斜することによってハイビーム用配光パターンＰＨの位置がどのように変化したか算出する。そして、変化後のハイビーム用配光パターンＰＨにおいて、対向車ＣＶ（対象物）にグレアを与えないように変化した部分パターン（第二領域）に対しては光源の光を照射するようにハイビーム用配光パターンＰＨを調節する。
具体的には、ランプ制御部５は、自動二輪車１００が直進状態のときに非照射領域と規定された部分パターンＰＨｇ及びＰＨｈのそれぞれの左側上端位置である左上点Ｐ１及びＰ２の座標値が、自動二輪車１００が右に角度θ傾斜することによってどの位置に移動したか算出する。自動二輪車１００が右に角度θ傾斜することによって左上点Ｐ１及びＰ２の座標値が例えば左上点Ｐ３及びＰ４の座標値に移動したとすると、次いで、ランプ制御部５は、左上点Ｐ３及びＰ４の座標値が、対向車ＣＶのヘッドランプＰ５を通る位置として設定された基準線Ｔの高さｈを超えているか否か判断する。次いで、ランプ制御部５は、例えば左上点Ｐ４が基準線Ｔの高さｈを超えない点であると判断された場合、左上点Ｐ４に対応する部分パターンＰＨｈを対向車ＣＶに対してグレアを与えない部分パターンであると判断して、部分パターンＰＨｈを照射領域に設定する。一方、ランプ制御部５は、例えば左上点Ｐ３が基準線Ｔの高さｈを超える点である判断された場合、左上点Ｐ３に対応する部分パターンＰＨｇを対向車ＣＶに対してグレアを与える部分パターンであると判断して、部分パターンＰＨｇに関する非照射領域の設定を維持する。次いで、ランプ制御部５は、ＬＥＤ１１３の点消灯のタイミングを回転リフレクタ１１１の回転と同期させることで、ハイビーム用配光パターンＰＨのうち非照射領域にＬＥＤ１１３からの光が照射されないように、ＬＥＤ１１３や回転リフレクタ１１１の動作を制御する。
このように、回転リフレクタ１１１を備えたスキャン光学系のハイビーム用灯具ユニット１０３においても、ＬＥＤアレイを備えた第一実施形態に係るハイビーム用灯具ユニット３と同様に、車体が傾いた場合に部分パターンの左上点の座標値を算出し、その座標値が対向車ＣＶのヘッドランプＰ５を通る基準線Ｔの高さｈを超えていない場合には、その左上点に対応する部分パターンを照射領域に設定することで、対向車ＣＶに光を照射しない非照射範囲をできる限り小さくすることができる。
なお、回転リフレクタ１１１に代えて、ガルバノミラーやポリゴンミラーを備えたスキャン光学系のハイビーム用灯具ユニットを採用してもよい。この場合も、上記の同様の制御を行うことで、第一実施形態および第二実施形態と同様の効果を奏することができる。
以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲およびその均等の範囲に基づいて定められるべきである。
上記の各実施形態では、ランプ制御部５、バンク角センサ６および外部センサ７が、ヘッドランプ１の灯室内に収容されている構成を開示しているが、この例に限られない。ランプ制御部５、バンク角センサ６および外部センサ７が、ヘッドランプ１とは別体で配置されていてもよい。
１，１０１：ヘッドランプ（車両用灯具の一例）、２：ロービーム用灯具ユニット、３，１０３：ハイビーム用灯具ユニット、５：ランプ制御部、６：バンク角センサ、７：外部センサ、８：速度センサ、２２，１１５：投影レンズ（光学部材の一例）、２６：光源、３０（３０ａ～３０ｉ）：個別光源、５０：車両システム、１００：自動二輪車（車両の一例）、１１１：回転リフレクタ（光学部材の一例）、１１１ａ：ブレード、１１１ｂ：回転部、１１３：ＬＥＤ（光源の一例）、Ａ：遮光範囲、ＣＶ：対向車、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４：左上点、Ｐ５：ヘッドランプ、ＰＨ：ハイビーム用配光パターン、ＰＨａ～ＰＨｉ：部分パターン、ＰＬ：ロービーム用配光パターン、基準線：Ｔ

Claims (5)

  1. 曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナーを走行する車両に設けられた車両用灯具であって、
    光源と、
    前記光源からの光を灯具前方へ照射することにより、一方向に並列して形成される複数の領域から構成される所定の配光パターンを形成する光学部材と、
    前記車両外部の対象物が検知された場合には、前記複数の領域のうち前記対象物を含む少なくとも一つの第一領域に前記光を照射しないように前記所定の配光パターンを調節する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記車体がコーナリング状態にある場合には、前記車体の傾き情報を取得し、
    前記傾き情報に基づいて、前記少なくとも一つの第一領域に水平方向に沿った基準線を超えない第二領域が存在するか否かを判断し、
    前記第二領域が存在すると判断された場合には、前記第二領域内に前記対象物が含まれていても前記第二領域には前記光を照射する、
    ように構成されている、車両用灯具。
  2. 前記対象物は、少なくとも一つの灯具が搭載された車両であり、
    前記基準線は、前記少なくとも一つの灯具の上端を通過するように規定される、請求項１に記載の車両用灯具。
  3. 前記光源は、並列配置された複数の発光素子を含み、
    前記複数の領域は、前記複数の発光素子からの光によって水平方向に沿って並列して形成され、
    前記制御部は、前記複数の発光素子のうち前記第二領域を形成する発光素子を点灯させる一方で、前記少なくとも一つの第一領域のうち前記第二領域以外の領域を形成する発光素子を消灯することで前記所定の配光パターンを形成する、請求項１又は２に記載の車両用灯具。
  4. 前記光学部材は、回転リフレクタ、ガルバノミラー、およびポリゴンミラーのうち少なくとも一つから構成されており、
    前記制御部は、前記基準線に基づいて、前記回転リフレクタ、前記ガルバノミラー、および前記ポリゴンミラーのうち少なくとも一つによる前記光の走査方向と前記光源からの光の出射タイミングとを制御することにより、前記第二領域に前記光を照射する一方で、前記少なくとも一つの第一領域のうち前記第二領域以外の領域に前記光を照射しないように前記所定の配光パターンを形成する、請求項１から３のいずれか一項に記載の車両用灯具。
  5. 曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナーを走行する車両に設けられた車両システムであって、
    光源と、前記光源からの光を灯具前方へ照射することにより、一方向に並列して形成される複数の領域から構成される所定の配光パターンを形成する光学部材と、を有する灯具と、
    前記車両外部の対象物を検知するセンサと、
    前記センサにより前記対象物が検知された場合には、前記複数の領域のうち前記対象物を含む少なくとも一つの第一領域に前記光を照射しないように前記所定の配光パターンを調節する制御部と、
    を備え、
    前記制御部は、
    前記センサにより取得された前記対象物の位置情報に基づいて、水平方向に沿った基準線を決定し、
    前記車体がコーナリング状態にある場合には、前記車体の傾き情報を取得し、
    前記傾き情報に基づいて、前記少なくとも一つの第一領域に水平方向に沿った基準線を超えない第二領域が存在するか否かを判断し、
    前記第二領域が存在すると判断された場合には、前記第二領域内に前記対象物が含まれていても前記第二領域には前記光を照射する、
    ように構成されている、車両システム。
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