JP2022143872A - 車両用前照灯装置 - Google Patents

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Abstract

Figure 2022143872000001
【課題】夜間でかつ雨天であるといった悪条件の下でも運転者による歩行者の見落としを改善できる車両用前照灯装置を提供すること。
【解決手段】明領域と暗領域が交互に繰り返される第１の照射パターンＰ１で且つ第１の拡大倍率ｍ１で光源１１からの光を照射する第１の光照射部４と、全域が明領域である第２の照射パターンＰ２で且つ第２の拡大倍率ｍ２で光源１１ａからの光を照射する第２の光照射部（ロービーム照射部５および／またはハイビーム照射部６）と、を有し、第１の光照射部４の照射光の指向性は第２の光照射部（ロービーム照射部５および／またはハイビーム照射部６）の照射光の指向性と重なり、且つ、第１の拡大倍率ｍ１は第２の拡大倍率ｍ２よりも小さい、車両用前照灯装置１。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用前照灯装置に関する。
車両用前照灯装置として、歩行者の眩惑を抑制しつつ運転者が歩行者を良好に視認可能な装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の車両用前照灯装置では、歩行者検出センサにより取得した歩行者までの距離に応じて、歩行者の上半身への照明量を低下させるようにしている。
特開２０１３－１８４６１号公報
しかしながら、直線単路で車両前方の歩行者の見落としによる事故が多くなる傾向にある。こうした歩行者の見落としが生じないようにしなくてはならないが、特に夜間でかつ雨天であるといった悪条件の下では、現状の車両用前照灯装置では十分な手立てがない。
本発明は、上述のような状況に鑑みてなされたものであり、夜間でかつ雨天であるといった悪条件の下でも運転者による歩行者の見落としを改善できる車両用前照灯装置を提供すること目的とする。
（１） 明領域（例えば、後述する明領域１５）と暗領域（例えば、後述する暗領域１６）が交互に繰り返される第１の照射パターン（例えば、後述する第１の照射パターンＰ１）で且つ第１の拡大倍率（例えば、後述する第１の拡大倍率ｍ１）で光源（例えば、後述する面発光光源１１）からの光を照射する第１の光照射部（例えば、後述する第１の光照射部４）と、全域が明領域である第２の照射パターン（例えば、後述する第２の照射パターンＰ２）で且つ第２の拡大倍率（例えば、後述する第２の拡大倍率ｍ２）で光源（例えば、後述する面発光光源１１ａ）からの光を照射する第２の光照射部（例えば、後述するロービーム照射部５および／またはハイビーム照射部６）と、を有し、前記第１の光照射部の照射光の指向性は前記第２の光照射部の照射光の指向性と重なり、且つ、前記第１の拡大倍率は前記第２の拡大倍率よりも小さい、車両用前照灯装置（例えば、後述する車両用前照灯装置１）。
（２） 前記第１の照射パターンは、前記明領域と前記暗領域とが平行に並んだストライプパターン（例えば、後述するストライプパターンＰ１）である（１）の車両用前照灯装置。
（３） 前記第１の照射パターンは、前記暗領域に格子状の前記明領域が形成された格子状パターンである（１）の車両用前照灯装置。
（４） 前記第１の照射パターンは、矩形の前記明領域と矩形の前記暗領域とが市松状に配列された市松パターン（例えば、後述する市松パターンＰ１ｂ）である（１）の車両用前照灯装置。
（５） 前記第１の照射パターンは、菱形の前記明領域と菱形の前記暗領域とが市松状に配列された菱形市松パターン（例えば、後述する菱形市松パターンＰ１ｃ）である（１）の車両用前照灯装置。
（６） 前記第１の光照射部は、前記第１の照射パターンに対応するマイクロミラー群を含むＤＭＤを有する（１）の車両用前照灯装置。
（７） 前記第１の光照射部は、所定の面発光光源と、前記第１の照射パターンに対応するパターンを有する遮光マスクとを有する（１）の車両用前照灯装置。
（８） 前記第２の光照射部は、自車両のロービーム照射部および／またはハイビーム照射部である（１）の車両用前照灯装置。
（１）の車両用前照灯装置では、第１の光照射部からの、明領域と暗領域が交互に繰り返される第１の照射パターンで、且つ、低拡大倍率で遠方まで届く光によって、この第１の照射パターンに応じて運転者からは歩行者がちらついて見え、遠方の歩行者の存在が瞬時に認識される。さらに第２の光照射部からの全域が明領域である第２の照射パターンで、且つ、高拡大倍率で広範囲に広がる光によって、運転者から見て近距離の視野が高い照度で照らされる。これにより、夜間でかつ雨天であるといった悪条件の下でも、運転者による歩行者の見落としを改善できる。
（２）の車両用前照灯装置では、明領域と暗領域とが平行に並んだストライプパターンである第１の照射パターンの光が歩行者に照射されると、この第１の照射パターンに応じてちらついて見えることにより、運転者は瞬時に歩行者の存在を認識できる。
（３）の車両用前照灯装置では、前記暗領域に格子状の前記明領域が形成された格子状パターンである第１の照射パターンの光が歩行者に照射されると、この第１の照射パターンに応じてちらついて見えることにより、運転者は瞬時に歩行者の存在を認識できる。
（４）の車両用前照灯装置では、矩形の前記明領域と矩形の前記暗領域とが市松状に配列された市松パターンである第１の照射パターンの光が歩行者に照射されると、この第１の照射パターンに応じてちらついて見えることにより、運転者は瞬時に歩行者の存在を認識できる。
（５）の車両用前照灯装置では、前記菱形の前記明領域と菱形の前記暗領域とが市松状に配列された菱形市松パターンである第１の照射パターンの光が歩行者に照射されると、この第１の照射パターンに応じてちらついて見えることにより、運転者は瞬時に歩行者の存在を認識できる。
（６）の車両用前照灯装置では、第１の光照射部からの、第１の照射パターンに対応するマイクロミラー群を含むＤＭＤから第１の照射パターンで光が照射されると、この第１の照射パターンに応じて、運転者からは歩行者がちらついて見え、遠方の歩行者の存在が瞬時に認識される。夜間でかつ雨天であるといった悪条件の下でも、運転者による歩行者の見落としを改善できる。
（７）の車両用前照灯装置では、所定の面発光光源と、第１の照射パターンに対応するパターンの遮光マスクを有する第１の光照射部から第１の照射パターンで光が照射されると、この第１の照射パターンに応じて、運転者からは歩行者がちらついて見え、遠方の歩行者の存在が瞬時に認識される。夜間でかつ雨天であるといった悪条件の下でも、運転者による歩行者の見落としを改善できる。
（８）の車両用前照灯装置１によれば、第１の光照射部からの照射光によって、遠方の歩行者の存在が瞬時に認識される一方、第２の光照射部からの照射光によって、比較的近距離の視野が高い照度で照らされ、歩行者が明瞭に認識される。
本発明の実施形態の車両用前照灯装置を示す模式図である。 本発明の実施形態の車両用前照灯装置における光の照射に係る思想を説明する図である。 本発明の基本思想に係るヒトの認知の時系列的推移を説明する図である。 本発明の実施形態の車両用前照灯装置における第１の光照射部の構成を示す模式図である。 図４の第１の光照射部に適用される遮光マスクを示す模式図である。 本発明の実施形態の車両用前照灯装置の第１の照射パターンの一例を示す図である。 本発明の実施形態の車両用前照灯装置の第１の照射パターンの他の例を示す図である。 本発明の実施形態の車両用前照灯装置の第１の照射パターンの他の例を示す図である。 本発明の実施形態の車両用前照灯装置の第１の照射パターンの他の例を示す図である。
図１は、本発明の実施形態の車両用前照灯装置１を示す模式図である。車両用前照灯装置１は、車両２の車幅方向中央位置から見て左右対称になる形態で、左側と右側とにそれぞれ備えられている。車両用前照灯装置１は車幅方向外側から内側に向かう順に、ターンシグナル灯３、第１の光照射部４、ロービーム照射部（第２の光照射部）５、ハイビーム照射部（第２の光照射部）６が配置される。
後述するように、第１の光照射部４は、明領域１５と暗領域１６が交互に繰り返される第１の照射パターンＰ１で且つ第１の拡大倍率ｍ１で光源１１からの光を照射する。ロービーム照射部５は、ロービーム所定の配光領域に光を照射する。ハイビーム照射部６は、ハイビーム所定の配光領域に光を照射する。なお、車両用前照灯装置１を備えた車両２を、以下、適宜、自車両２と称する。
図２は、本発明の実施形態の車両用前照灯装置１における光の照射に係る思想を説明する図である。車両２が、第１の光照射部４と、第２の光照射部であるロービーム照射部５およびハイビーム照射部６を有する車両用前照灯装置１を備えているものとする。第１の光照射部４の構成は図４を参照して後述するが、面発光光源１１の発光を焦点距離ｆ１のレンズ１３により第１の拡大倍率ｍ１で前方に照射する。
第２の光照射部の構成も第１の光照射部４の構成と概略同様であり、面発光光源１１ａの発光を焦点距離ｆ２のレンズ１３ａにより第２の拡大倍率ｍ２で前方に照射する。第１の光照射部４から、明領域１５と暗領域１６が交互に繰り返される図中「模様配光」と表記の第１の照射パターンＰ１で光を照射すると共に、第２の光照射部であるロービーム照射部５および／またはハイビーム照射部６から、全域が明領域である第２の照射パターンＰ２で光を照射する。第２の照射パターンは所謂「べた配光」である。
この場合、第１の光照射部４は、光源１１からの光を相対的に低い第１の拡大倍率ｍ１で、即ち、通常のロービームやハイビームよりも絞られたビームで光を照射する。第２の光照射部であるロービーム照射部５および／またはハイビーム照射部６は、光源１１ａからの光を相対的に高い第２の拡大倍率ｍ２で、即ち、通常のロービーム所定の或いはハイビーム所定の広がりを持つビームで光を照射する。
また、このとき、第１の光照射部４からの照射光の指向性は、第２の光照射部５、６からの照射光の指向性と重なるものである。即ち、第１の光照射部４からの照射光の照射域と第２の光照射部５、６からの照射光の照射域とは完全に重なるものではないが、第１の光照射部４と第２の光照射部５、６との両者の照射光の光軸は略重なる。
車両２の運転者から見て近距離の視野８では、第１の光照射部４からの照射光による照度も、第２の光照射部５、６からの照射光による照度も大差なく、第１の光照射部４および第２の光照射部５、６からの照射光によって、近距離の視野８が高い照度で照らされる。このため、車両２が走行する道路上の近距離の視野８に進入した歩行者１０が、運転者からくっきり視認される。
一方、車両２の運転者から見て遠距離の視野９では、第２の光照射部５、６からの照射光は拡散して照度が低下しているが、ビームが絞られた第１の光照射部４からの照射光については、その照度が維持される。特に、第１の光照射部４からの照射光は明領域１５と暗領域１６が交互に繰り返される第１の照射パターンＰ１を有する。このため、車両２が走行する道路上の遠距離の視野９に進入した歩行者１０が、この第１の照射パターンに応じて、運転者からはちらついて見え、歩行者１０の存在が瞬時に認識される。これにより、車両２が走行する道路上の近距離の視野８から遠距離の視野９に及ぶ領域にわたって、運転者による歩行者の見落としを改善できる。
図３は、本発明の基本思想に係るヒトの認知の時系列的推移を説明する図である。図３において、時間は左側から右側へと経過する。車両の運転者たるヒトは、先ず、視認、即ち、自らの視覚により物体を知覚する（図３：視認、物体発見）。
次いで、認識→識別→予測という、視認による物体発見の知覚に起因する精神作用が誘起される。認識から予測までの間に、視認された物体が過去の経験に照らしてそのまま符合する形態のものでなくとも、視認された物体を正確に把握する。視認から判断までの経過時間では、未だ行動は起こさない精神的な反射時間である。
車両の運転者たるヒトは、判断に基づいて行動に移行する。行動では、アクセルペダルからブレーキペダルへと踏み替え（踏み替え時間）、ブレーキペダルを踏み込む（踏み込み時間）。視認の当初から行動を起こすまでの間は、車両の制動は未だ作用せず、この間に車両は空走する（空走時間）。
ブレーキペダル踏み込みの行動が行われると、車両のブレーキシステム側ではこの行動に応答して実際に制動動作が起こる（制動時間）。制動時間では作動直後の過渡時間を経て主制動（主制動時間）に至る。
運転者が道路上に物体（歩行者であり得る）を視認して、車両に制動をかけて、歩行者の安全が十分に確保されるためには、視認による早期の物体発見と、物体の正確な把握とが速やかに行われることを要する。
本発明の発明思想は、図２を参照して説明した車両用前照灯装置１によって、上述のような早期の物体発見と、物体の正確な把握とが促進されるようにして、歩行者等の安全確保をはかろうとするものである。
図４は、本発明の実施形態の車両用前照灯装置１における第１の光照射部４の構成を示す模式図である。第１の光照射部４は、例えば、半導体発光素子と光学素子を組み合わせた面発光光源１１と、面発光光源１１の発光面に配された遮光マスク１２と、照射光の拡大倍率である第１の拡大倍率ｍ１に応じた焦点距離ｆ１のレンズ１３を有する。
遮光マスク１２は、第１の照射パターンＰ１に対応する遮光パターンを有する。なお、図４において、矢線図示の向きが車両２の前方である。この場合、レンズ１３による面発光光源１１からの光の拡大倍率である第１の拡大倍率ｍ１は、第２の光照射部であるロービーム照射部５やハイビーム照射部６における正規規格の光源光の拡大倍率ｍ２よりも小さい。従って、第１の光照射部４から照射される光は、ロービーム照射部５やハイビーム照射部６から照射される光よりもビームが絞られており、より遠方の物体まで高い照度で照らし出すことができる。
本発明の実施形態の車両用前照灯装置１における第１の光照射部４の構成は、図４の実施形態に限られない。例えば、第１の照射パターンＰ１で且つ第１の拡大倍率ｍ１を得るマイクロミラー群を含むＤＭＤ（Digital Mirror Device）を適用して第１の光照射部４を構成してもよい。このようなＤＭＤを有する車両用前照灯装置１の光照射部４からの第１の照射パターンＰ１での照射光によって、遠距離の視野９に進入した歩行者１０が、この第１の照射パターンに応じて、運転者からはちらついて見え、遠方の歩行者１０の存在が瞬時に認識される。
図５は、図４の第１の光照射部４に適用される遮光マスク１２を模式的に示す図である。遮光マスク１２は、第１の照射パターンＰ１（図２）に応じた形で面発光光源１１の光を出射させるためのストライプ状のスリット１４を有する。
図６、図７、図８および図９は、車両用前照灯装置１における第１の照射パターンの種々の例を模式的に示す図である。図６は、ストライプを縦横に交差させて、暗領域１６に格子状の明領域１５が形成された格子状にした格子状パターンＰ１ａである。図７は、矩形の明領域１５と矩形の暗領域１６とが市松状に配列された市松パターンＰ１ｂである。図８は、菱形の明領域１５と菱形の暗領域１６とが市松状に配列された菱形市松パターンＰ１ｃである。図９は、斜め菱形格子の網目模様の明領域１５とこの明領域１５に囲まれた暗領域１６とによる斜め菱形格子パターンＰ１ｄである。図６、図７、図８および図９における何れの態様の第１の照射パターンによっても、第１の照射パターンＰ１（図２）におけると同様に、遠距離の視野９に進入した歩行者１０が、この第１の照射パターンに応じて、運転者からはちらついて見え、遠方の歩行者１０の存在が瞬時に認識される。
本実施形態の車両用前照灯装置１によれば、以下の効果を奏する。
（１）の車両用前照灯装置１によれば、第１の光照射部４からの、明領域１５と暗領域１６が交互に繰り返される第１の照射パターンＰ１で、且つ、低拡大倍率で遠方まで届く光によって、この第１の照射パターンに応じてちらついて見えることにより、遠方（車両２の運転者から見て遠距離の視野９）の歩行者１０の存在が運転者から容易に認識される。さらに、第２の光照射部であるロービーム照射部５および／またはハイビーム照射部６からの全域が明領域である第２の照射パターンＰ２で、且つ、高拡大倍率で広範囲に広がる光によって、運転者から見て近距離の視野８が高い照度で照らされる。これにより、夜間でかつ雨天であるといった悪条件の下でも、運転者による歩行者１０の見落としを改善できる。
（２）の車両用前照灯装置１によれば、明領域１５と暗領域１６とが平行に並んだストライプパターンである第１の照射パターンＰ１の光が歩行者１０に照射されると、この第１の照射パターンに応じてちらついて見えることにより、運転者は容易に歩行者１０の存在を認識できる。
（３）の車両用前照灯装置１によれば、暗領域１６に格子状の明領域１５が形成された格子状パターンである第１の照射パターンＰ１ａの光が歩行者１０に照射されると、この第１の照射パターンに応じてちらついて見えることにより、運転者は容易に歩行者１０の存在を認識できる。
（４）の車両用前照灯装置１によれば、矩形の明領域１５と矩形の暗領域１６とが市松状に配列された市松パターンである第１の照射パターンＰ１ｂの光が歩行者１０に照射されると、この第１の照射パターンに応じてちらついて見えることにより、運転者は容易に歩行者１０の存在を認識できる。
（５）の車両用前照灯装置１によれば、菱形の明領域１５と菱形の暗領域１６とが市松状に配列された菱形市松パターンである第１の照射パターンＰ１ｃの光が歩行者１０に照射されると、この第１の照射パターンに応じてちらついて見えることにより、運転者は容易に歩行者１０の存在を認識できる。
（６）の車両用前照灯装置１によれば、第１の光照射部４からの、第１の照射パターンＰ１に対応するマイクロミラー群を含むＤＭＤから第１の照射パターンＰ１で照射された光によってちらついて見えることにより、車両２の運転者から見て、遠距離の視野９に入った歩行者１０がちらついて見える。これにより、遠方の歩行者１０の存在が、運転者から瞬時に認識される。夜間でかつ雨天であるといった悪条件の下でも、運転者による歩行者の見落としを改善できる。
（７）の車両用前照灯装置１によれば、所定の面発光光源１１と、第１の照射パターンＰ１に対応するパターンの遮光マスク１２を有する第１の光照射部４から第１の照射パターンＰ１で照射された光によってちらついて見えることにより、車両２の運転者から見て、遠距離の視野９に入った歩行者１０がちらついて見える。これにより、遠方の歩行者１０の存在が、運転者から瞬時に認識される。夜間でかつ雨天であるといった悪条件の下でも、運転者による歩行者の見落としを改善できる。
（８）の車両用前照灯装置１によれば、第１の光照射部４からの照射光によって、遠方の歩行者の存在が瞬時に認識される一方、第２の光照射部である自車両２のロービーム照射部５および／またはハイビーム照射部６からの照射光によって、比較的近距離の視野８が高い照度で照らされ、歩行者１０が明瞭に認識される。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限られない。本発明の趣旨の範囲内で、細部の構成を適宜変更してもよい。例えば、車両用前照灯装置１による照射光の照射域を撮像視野とするカメラを設け、カメラの出力に基づいて、情報処理システムによって、歩行者やその他の物体を検出するようにしてもよい。
Ｐ１、Ｐ１ａ、Ｐ１ｂ、Ｐ１ｃ…第１の照射パターン
Ｐ２…第２の照射パターン
１…車両用前照灯装置
２…車両
３…ターンシグナル灯
４…第１の光照射部
５…ロービーム照射部（第２の光照射部）
６…ハイビーム照射部（第２の光照射部）
７…前方視野
８…近距離の視野
９…遠距離の視野
１０…歩行者
１１…面発光光源
１２…遮光マスク
１３…レンズ
１４…スリット
１５…明領域
１６…暗領域

Claims (8)

  1. 明領域と暗領域が交互に繰り返される第１の照射パターンで且つ第１の拡大倍率で光源からの光を照射する第１の光照射部と、
    全域が明領域である第２の照射パターンで且つ第２の拡大倍率で光源からの光を照射する第２の光照射部と、を有し、
    前記第１の光照射部の照射光の指向性は前記第２の光照射部の照射光の指向性と重なり、且つ、前記第１の拡大倍率は前記第２の拡大倍率よりも小さい、
    車両用前照灯装置。
  2. 前記第１の照射パターンは、前記明領域と前記暗領域とが平行に並んだストライプパターンである請求項１に記載の車両用前照灯装置。
  3. 前記第１の照射パターンは、前記暗領域に格子状の前記明領域が形成された格子状パターンである請求項１に記載の車両用前照灯装置。
  4. 前記第１の照射パターンは、矩形の前記明領域と矩形の前記暗領域とが市松状に配列された市松パターンである請求項１に記載の車両用前照灯装置。
  5. 前記第１の照射パターンは、菱形の前記明領域と菱形の前記暗領域とが市松状に配列された菱形市松パターンである請求項１に記載の車両用前照灯装置。
  6. 前記第１の光照射部は、前記第１の照射パターンに対応するマイクロミラー群を含むＤＭＤを有する請求項１に記載の車両用前照灯装置。
  7. 前記第１の光照射部は、所定の面発光光源と、前記第１の照射パターンに対応するパターンを有する遮光マスクとを有する請求項１に記載の車両用前照灯装置。
  8. 前記第２の光照射部は、自車両の、ロービーム照射部および／またはハイビーム照射部である請求項１に記載の車両用前照灯装置。

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