JP2023115848A - 車両用前照灯装置 - Google Patents

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裕志 槌谷
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Abstract

【課題】夜間や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a1と暗領域a2が交互に繰り返される第1の照射パターンで車両2における所定の配光領域16に光を照射するように車両2の左側に設けられた左側光照射部(左側パターン照射灯具4L)と、明領域と暗領域が交互に繰り返される第2の照射パターンで配光領域16に光を照射するように車両2の右側に設けられた右側光照射部(右側パターン照射灯具4R)と、を備えた車両用前照灯装置1。一態様では、第1の照射パターンおよび第2の照射パターンは、同一の照射パターンPfである。他の態様では、第1の照射パターンPf1は、第1の明領域a11が平行に並ぶような照射パターンであり、第2の照射パターンPf2は第1の明領域a11と交差する第2の明領域a12が平行に並ぶような照射パターンである。【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2013-184614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、特に夜間や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、夜間や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a1)と暗領域(例えば、後述する暗領域a2)が交互に繰り返される第1の照射パターンで車両(例えば、後述する車両2)における所定の配光領域(例えば、後述する配光領域16)に光を照射するように前記車両の左側に設けられた左側光照射部(例えば、後述する左側光照射部としての左側パターン照射灯具4L)と、明領域と暗領域が交互に繰り返される第2の照射パターンで前記配光領域に光を照射するように前記車両の右側に設けられた右側光照射部(例えば、後述する右側光照射部としての右側パターン照射灯具4R)と、を備えた車両用前照灯装置(例えば、後述する車両用前照灯装置1)。
(2) 前記第1の照射パターンおよび前記第2の照射パターンは、同一の照射パターン(例えば、後述する照射パターンPf)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(例えば、後述する第1の照射パターンPf1)は、第1の明領域(例えば、後述する第1の明領域a11)が平行に並ぶような照射パターンであり、前記第2の照射パターン(例えば、後述する第2の照射パターンPf2)は、前記第1の明領域と交差する第2の明領域(例えば、後述する第2の明領域a12)が平行に並ぶような照射パターンである(1)の車両用前照灯装置。
(1)の車両用前照灯装置では、左側光照射部からの第1の照射パターンの照射光、または、右側光照射部からの第2の照射パターンの照射光の、少なくとも何れかによって、移動する歩行者の輪郭内で、明部と暗部が交互に繰り返される明暗模様が移動する。これにより、移動中の歩行者の存在が運転者から容易に認識される。夜間や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、第1の照射パターンおよび前記第2の照射パターンは、同一の照射パターンである。このため、左側光照射部からの照射光と、右側光照射部からの照射光との射出位置の間隔に応じた歩行者の位置における位相差が、異なる照射パターンによる錯誤を生じることなく明瞭に認識される。従って、移動する歩行者の輪郭内で、明部と暗部が交互に繰り返される明暗模様が移動する様子がはっきり見える。これにより、移動中の歩行者の存在が運転者から一層確実に認識される。
(3)の車両用前照灯装置では、第1の照射パターンは、第1の明領域が平行に並ぶような照射パターンであり、第2の照射パターンは、第1の明領域と交差する第2の明領域が平行に並ぶような照射パターンである。このため、左側光照射部からの第1の照射パターンの照射光と、右側光照射部からの第2の照射パターンの照射光との射出位置の間隔に応じた歩行者の位置における位相差が、一方の照射パターンが他方の照射パターンにより錯誤を生じることなく明瞭に認識される。従って、移動する歩行者の輪郭内で、明部と暗部が交互に繰り返される明暗模様が移動する様子がはっきり見える。これにより、移動中の歩行者の存在が運転者から一層確実に認識される。
本発明の一実施形態としての車両用前照灯装置を示す模式図である。 図1の車両用前照灯装置におけるパターン照射灯具の概念的構成図である。 本発明の技術思想に係るヒトの視覚特性を模式的に示す図である。 本発明の実施形態の車両用前照灯装置における配光領域を平面視で示す模式図である。 本発明の一実施形態としての車両用前照灯装置を備えた車両における夜間の運転視野の様子を示す模式図である。 本発明の他の実施形態としての車両用前照灯装置を備えた車両における夜間の運転視野の様子を示す模式図である。 本発明の一実施形態としての車両用前照灯装置の照射パターン光で移動する歩行者が照射された様子を示す図である。 本発明によらない車両用前照灯装置の照射パターン光で車道に向かって移動する歩行者が照射された様子を運転者の視点で示す図である。 図8におけるような現象が生じる理由を説明する図である。
以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、配光領域とは光の照射域であり、照射パターンとは配光領域における光の照射形態である。
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、ターンシグナル灯具3、パターン照射灯具4、ロービーム灯具5、ハイビーム灯具6が配置される。なお、パターン照射灯具4は、左側光照射部である左側パターン照射灯具4Lと右側光照射部である右側パターン照射灯具4Rとの総称である。
ターンシグナル灯具3は、通常のこの種の灯具である。パターン照射灯具4は、明領域と暗領域が交互に繰り返される照射パターンでその照射パターンを車両の配光領域に照射する。ロービーム灯具5は、ロービーム所定の配光領域に光を照射する。ハイビーム灯具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、図1の車両用前照灯装置におけるパターン照射灯具4の概念的構成図である。パターン照射灯具4は、左側光照射部である左側パターン照射灯具4Lと右側光照射部である右側パターン照射灯具4Rとを有する。左側パターン照射灯具4Lは、発光素子駆動回路411、面発光素子412、遮光マスク413および投射光学系414を含んで構成される。右側パターン照射灯具4Rは、発光素子駆動回路421、面発光素子422、遮光マスク423および投射光学系424を含んで構成される。遮光マスク413は、明領域と暗領域が交互に繰り返される第1の照射パターンに対応した光透過スリットを有する。遮光マスク423は、明領域と暗領域が交互に繰り返される第2の照射パターンに対応した光透過スリットを有する。本発明の一実施形態では、第1の照射パターンと第2の照射パターンとは同じ照射パターンである。
なお、実際には、左側パターン照射灯具4Lの発光素子駆動回路411と面発光素子412との間、および、右側パターン照射灯具4Rの発光素子駆動回路421と面発光素子422との間はそれぞれ離れて配置されて、ハーネスで結ばれる。このようにして、発光素子駆動回路と面発光素子との間が熱的に遮断される。
左側パターン照射灯具4Lの発光素子駆動回路411は、図示しない灯具制御ECUから供給される起動指令信号Scsに応答して素子駆動信号Edsを面発光素子412に供給する。面発光素子412は、素子駆動信号Edsに応答して発光する。面発光素子412の発光により、遮光マスク413および投射光学系414を通して、第1の照射パターンの左側照射光PLLを、後述する配光領域16に向けて照射する。
右側パターン照射灯具4Rの発光素子駆動回路421は、図示しない灯具制御ECUから供給される起動指令信号Scsに応答して素子駆動信号Edsを面発光素子422に供給する。面発光素子422は、素子駆動信号Edsに応答して発光する。面発光素子422の発光により、遮光マスク423および投射光学系424を通して、第2の照射パターンの右側照射光PLRを、後述する配光領域16に向けて照射する。なお、上述したように、第1の照射パターンと第2の照射パターンとは同じ照射パターンである。
図3は、後述する本発明の車両用前照灯装置1の技術思想に係るヒトの視覚特性を模式的に示す図である。図3において、ヒトHの前方視野7は、ヒトの視覚特性から、正面から左右に一定の鋭角で広がる中心視野8と、中心視野8の左右に隣接する左周辺視野9および右周辺視野10に区分される。
一般的なヒトの視覚特性では、中心視野8に対しては、形がはっきり見えるが動きに対する反応は遅い傾向を呈する。左周辺視野9および右周辺視野10に対しては、形がぼんやり見えるが動きに対する反応が早い、即ち、動きに対する感度が高い傾向を呈する。本発明の車両用前照灯装置1は、上述のようなヒトの視覚特性を積極的に利用するという考えに立脚している。
図4は、本発明の実施形態の車両用前照灯装置1の左側パターン照射灯具4Lと右側パターン照射灯具4Rにおける配光領域16を平面視で示す模式図である。図5は、本発明の一実施形態としての車両用前照灯装置を備えた車両における夜間の運転視野の様子を示す模式図である。
図4におけるように、左側パターン照射灯具4Lからの左側照射光PLLと、右側パターン照射灯具4Rからの右側照射光PLRは、車両2の前方に想定したターゲット領域15aで照射パターンの位相が重なって交差するような配光領域16に照射光を投射する。ターゲット領域15aは、出現した歩行者15を確実に照射してその存在を認識するべき位置に設定される。なお、車両2の前方には、ロービーム灯具5およびハイビーム灯具6からの照射光の配光領域17が配光領域16に部分的に重畳するように設定される。図4では、代表的に、左側のロービーム灯具5からの照射光の配光領域17が図示してある。
図5におけるように、道路11の自車両2の走行レーン12の両脇に区画線13および区画線14が引かれている。歩行者15が区画線13の近傍に居る状況を想定している。この歩行者15が含まれる配光領域16に、明領域a1と暗領域a2が交互に繰り返される照射パターンPfの照射光が投射される。歩行者15の輪郭内で、照射パターンPfが際立っている。
発明者等は、既に、ストライプ状や格子状のような明領域と暗領域が交互に繰り返される照射パターンで車両用前照灯装置1から光を照射することにより、歩行者15の存在を素早く捉える技術を提案している。上述のような照射パターンで光を照射すると、実効的に点滅する光を照射する如く作用し、運転者の視覚特性で動きに対して感度が高い周辺視野(図2の左周辺視野9)で歩行者15の存在が顕著に認識される。
発明者等は、さらに実験を重ねる過程で、歩行者15が移動中である場合には、明領域と暗領域が歩行者15の輪郭内で相対的に動かず、運転者が歩行者15に気づき難くなる現象が生じる課題があるとの知見を得た。本発明の一実施形態では、この課題を、図4におけるように、左側パターン照射灯具4Lおよび右側パターン照射灯具4Rから、照射パターンPfの照射光を投射することによって解決している。
即ち、左側パターン照射灯具4Lからの左側照射光PLLと、右側パターン照射灯具4Rからの右側照射光PLRとから、同じ照射パターンPfの照射光を、車両2の前方に想定したターゲット領域15aで交差するように投射する。照射パターンPfの形態は、左側パターン照射灯具4Lにおける遮光マスク413および右側パターン照射灯具4Rにおける遮光マスク423によって決められるが、いずれも、明領域a1と暗領域a2が交互に繰り返される形態をとる。
上述においては、左側パターン照射灯具4Lおよび右側パターン照射灯具4Rによる照射パターンPfが同じものである場合について説明したが、本発明は、これとは異なる他の実施形態をとることもできる。
図6は、本発明の他の実施形態としての車両用前照灯装置を備えた車両における夜間の運転視野の様子を示す模式図である。図6の実施形態では、左側パターン照射灯具4Lからの左側照射光PLLの照射パターンを、第1の明領域a11が平行に並ぶようなストライプ状の第1の照射パターンPf1とする。また、右側パターン照射灯具4Rからの右側照射光PLRの照射パターンを、第2の明領域a12が平行に並ぶようなストライプ状の第2の照射パターンPf2とする。この場合特に、第2の照射パターンPf2は、第1の明領域a11と交差するような照射パターンである。
上述したように、明領域と暗領域が交互に繰り返される照射パターンであったとしても、歩行者15が移動中である場合には、明領域と暗領域が歩行者15の輪郭内で相対的に動かず、運転者が歩行者15に気づき難くなる現象が生じる。この現象について、先ず、左側パターン照射灯具4Lと右側パターン照射灯具4Rによる照射パターンPfが同じものである実施形態の場合について、図7と図8とを対照して説明する。
図7は、本発明の実施形態の車両用前照灯装置1における左側パターン照射灯具4Lおよび右側パターン照射灯具4Rによる照射パターンPfが車両2の前方の移動中の歩行者15が照射された様子を運転者の視点で示す図である。図8は、本発明によらない例を示している。即ち、左側パターン照射灯具4Lまたは右側パターン照射灯具4Rの何れかである単一のパターン照射灯具から、照射パターンPsで移動中の歩行者15が照射された様子を運転者の視点で示す図である。
図7の、照射パターンPfの場合は、移動中の歩行者15が明領域の光で明るく照らされる部分である明部18と、暗領域に対応して照らされず暗い部分である暗部19とによる明暗模様20が、歩行者15の輪郭21内で動く。このため、歩行者15からの反射光に対する運転者側の視覚的刺激度が極めて顕著である。
また、明暗模様20が歩行者15の輪郭21内で動いて、明部18が歩行者15の眼22を繰り返し横切る。このため、歩行者15は、光の明滅による刺激を受けて、車両2の存在を顕著に認識する。従って、夜間や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15の見落としを改善できると共に、歩行者15も車両2の接近に早期に気づくことができる。
これに対し、図8の、本発明によらない、単一のパターン照射灯具から照射パターンPsの照射光で移動中の歩行者15を照射する場合には、明部18と暗部19とによる明暗模様20が、歩行者15の輪郭21内で動かない。このため、歩行者15からの反射光に対する運転者側の視覚的刺激度が低くなり、歩行者15の発見が遅延することがある。
また、明暗模様20が歩行者15の輪郭21内で動かず、歩行者15の眼22の位置には暗部19が留まり続けることが生じる場合がる。このため、歩行者15は、光の明滅による刺激を受けず、車両2の存在に気づきにくい。
図9は、図8におけるような現象が生じる理由を説明する図である。図8を参照して説明したように、単一のパターン照射灯具から照射パターンPsの照射光で移動中の歩行者15を照射する場合には、明部18と暗部19とによる明暗模様20が、歩行者15の輪郭21内で動かない現象は、所謂コリジョンコース現象に類する現象によるものであると考えられる。コリジョンコース現象は、図9におけるような見通しの良い交差点23で発生する。道路11と道路11aとの交差点23に向かって、道路11を走行する車両2と道路11aを走行する車両2aは、そのまま走行を続ければ衝突する可能性がある。
しかしながら、車両2から車両2aを見ると常に同じ角度(図9の場合は45度)の方向に見えるため、停止しているような錯覚が生じ、この現象がコリジョンコース現象と称されている。特に人間の周辺視野は動いていないものを認識し難くなる特性があるので、コリジョンコース現象が発生して相手の車両が周辺視野に留まると、交差点23に進入するまで互いに存在を認知できない可能性もある。
このようなコリジョンコース現象を勘案すると、図8における歩行者15に対する単一のパターン照射灯具から照射パターンPsの明暗模様20についても、これに類する現象が生じるものと考えられる。即ち、照射パターンPsの明暗模様20は、車両2の移動に伴い同じ照射位置内では相対的に変位する。しかしながら、歩行者15が移動していると、歩行者15の輪郭21内における明暗模様20の上述のような相対的変位と、歩行者15の輪郭21自体の変位とが同期して、明暗模様20が停止しているように見えると考えられる。
これに対し、左側パターン照射灯具4Lからの左側照射光PLLと、右側パターン照射灯具4Rからの右側照射光PLRとを、車両2の前方に想定したターゲット領域15aで照射パターンの位相が重なって交差するように投射すると、左側照射光PLLと右側照射光PLRとの光軸は、平面視で傾きの角度を異にする。従って、左側照射光PLLと右側照射光PLRとの何れか一方は、上述のようなコリジョンコース現象を呈する位相からは外れる位相での照射パターンである。このため、歩行者15の輪郭21内における明暗模様20の上述のような相対的変位と、歩行者15の輪郭21自体の変位との同期を回避でき、図8を参照して説明したような問題が解消する。
特に、左側照射光PLLと右側照射光PLRとの照射パターンPsの明暗模様20が同じである場合には、歩行者15の輪郭21内で同じ明暗模様20の位相がシフトするため、左側照射光PLLと右側照射光PLRとのいずれか一方の照射パターンPsの視認が、左側照射光PLLと右側照射光PLRとのいずれか他方の照射パターンPsによって阻害されず、同じ照射パターンPsの動きとして認識される。
これに対し、図6におけるような、本発明の他の実施形態の場合は、左側パターン照射灯具4Lからの左側照射光PLLにおける第1の照射パターンPf1と、右側パターン照射灯具4Rからの右側照射光PLRの照射パターンにおける第2の照射パターンPf2は、異なるものであるため、一方が他方の視認を阻害することがない。即ち、左側照射光PLLにおける第1の照射パターンPf1の第1の明領域a11と、右側照射光PLRの照射パターンにおける第2の照射パターンPf2の第2の照射パターンPf2は相互に交差するストライプ状であり、かつ、左側照射光PLLと右側照射光PLRとは、それらの光軸が平面視で傾きの角度を異にする。このため、それぞれ独立して、その第1の照射パターンPf1または第2の照射パターンPf2のいずれかが、歩行者15の輪郭21内で同じ明暗模様20の位相がシフトするように観察される。
本発明の実施形態の車両用前照灯装置1におけるパターン照射灯具4の構成は、図2の実施形態に限られない。例えば、左側パターン照射灯具4Lの発光素子駆動回路411からの素子駆動信号Edsにより面発光素子412を駆動して、遮光マスク413および投射光学系414をとおして照射パターンPfの左側照射光PLLを投射するようにしたが、この構成は別の態様を採り得る。即ち、左側パターン照射灯具4Lを、素子駆動信号Edsに類する信号によりマイクロミラー群を含むDMD(Digital Mirror Device)を駆動して、照射パターンPfの左側照射光PLLを投射する態様のプロジェクターとして構成してもよい。このようにパターン照射灯具4をDMDを適用したプロジェクターとして構成する態様は、右側パターン照射灯具4Rについても同様に適応される。
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では、明領域と暗領域が交互に繰り返される第1の照射パターンで車両2における所定の配光領域16に光を照射するように車両2の左側に設けられた左側光照射部としての左側パターン照射灯具4Lと、明領域a1と暗領域a2が交互に繰り返される第2の照射パターンでの配光領域16に光を照射する前記車両の右側に設けられた右側光照射部としての右側パターン照射灯具4Rとを備えた。これにより、左側パターン照射灯具4Lからの第1の照射パターンの照射光、または、右側パターン照射灯具4Rからの第2の照射パターンの照射光の、少なくとも何れかによって、移動する歩行者15の輪郭21内で、明部18と暗部19が交互に繰り返される明暗模様20が移動する。これにより、移動中の歩行者15の存在が運転者から容易に認識される。夜間や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。また、歩行者15に対しても、照射光が眼22に入るようにして、車両2の存在に速やかに気付かせることができる。
(2)の車両用前照灯装置1では、第1の照射パターンおよび第2の照射パターンは、同一の照射パターンPfである。これにより左側パターン照射灯具4Lからの左側照射光PLLと、右側パターン照射灯具4Rからの右側照射光PLRとの射出位置の間隔に応じた歩行者15の位置における位相差が、異なる照射パターンによる錯誤を生じることなく明瞭に認識される。従って、移動する歩行者15の輪郭21内で、明部18と暗部19が交互に繰り返される明暗模様20が移動する様子がはっきり見える。これにより、移動中の歩行者15の存在が運転者から一層確実に認識される。
(3)の車両用前照灯装置1では、第1の照射パターンPf1は、第1の明領域a11が平行に並ぶような照射パターンであり、第2の照射パターンPf2は、第1の明領域a11と交差する第2の明領域a12が平行に並ぶような照射パターンである。これにより、左側パターン照射灯具4Lからの第1の照射パターンPf1の照射光と、右側パターン照射灯具4Rからの第2の照射パターンPf2の照射光との射出位置の間隔に応じた歩行者15の位置における位相差が、一方の照射パターンが他方の照射パターンにより錯誤を生じることなく明瞭に認識される。従って、移動する歩行者15の輪郭21内で、明部18と暗部19が交互に繰り返される明暗模様20が移動する様子がはっきり見える。これにより、移動中の歩行者15の存在が運転者から一層確実に認識される。
a1…明領域
a11…第1の明領域
a12…第2の明領域
a2…暗領域
H…ヒト
Pf…照射パターン
Pf1…第1の照射パターン
Pf2…第2の照射パターン
Ps…照射パターン
PLL…左側照射光
PLR…右側照射光
1…車両用前照灯装置
2…車両
3…ターンシグナル灯具
4…パターン照射灯具
4L…左側パターン照射灯具
4R…右側パターン照射灯具
5…ロービーム灯具
6…ハイビーム灯具
7…前方視野
8…中心視野
9…左周辺視野
10…右周辺視野
11、11a…道路
12…自車両の走行レーン
13…区画線
14…区画線
15…歩行者
15a…ターゲット領域
16…配光領域
17…配光領域
18…明部
19…暗部
20…明暗模様
21…輪郭
22…眼
23…交差点
411…発光素子駆動回路
412…面発光素子
413…遮光マスク
414…投射光学系
421…発光素子駆動回路
422…面発光素子
423…遮光マスク
424…投射光学系

Claims (3)

  1. 明領域と暗領域が交互に繰り返される第1の照射パターンで車両における所定の配光領域に光を照射するように前記車両の左側に設けられた左側光照射部と、
    明領域と暗領域が交互に繰り返される第2の照射パターンで前記配光領域に光を照射するように前記車両の右側に設けられた右側光照射部と、
    を備えた車両用前照灯装置。
  2. 前記第1の照射パターンおよび前記第2の照射パターンは、同一の照射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、第1の明領域が平行に並ぶような照射パターンであり、前記第2の照射パターンは前記第1の明領域と交差する第2の明領域が平行に並ぶような照射パターンである請求項1に記載の車両用前照灯装置。


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