JP2023115856A - 車両用前照灯装置 - Google Patents

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Masayoshi Takori
裕志 槌谷
Hiroshi Tsuchiya
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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照射パターンＬｐで車両２における所定の照射パターン配光領域１７に光を照射するパターン光照射部（右側パターン照射灯具４２）と、照射パターン配光領域１７の下方の配光領域４４ａを全域が明領域となる形態で照射するコーナリングライト（右側コーナリングライト４４）と、を備えた車両用前照灯装置１。その一態様では、パターン光照射部（右側パターン照射灯具４２）が、コーナリングライト（右側コーナリングライト４４）と同期して光を照射する。【選択図】図６Ａ

Description

本発明は、車両用前照灯装置に関する。
車両用前照灯装置の光軸方向を操舵角及び車速に基づいて調整制御する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、操舵角及び車速の程度に応じて、光軸方向の変更角度算定に関する条件を区分するようにしている。
特開２００７－２４６０６０号公報
交差点内の事故が多いことはよく知られており、この種の事故は、歩行者の見落としに起因する場合が少なくない。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。特許文献１の技術では、横断歩道付近の視認性向上をはかるべく、車両用前照灯装置の光軸方向を変更するが、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、歩行者の見落としを防ぐ観点からは必ずしも十分に対策できているとはいえない。
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照射パターン（例えば、後述する照射パターンＬｐ）で車両（例えば、後述する車両２）における所定の照射パターン配光領域（例えば、後述する照射パターン配光領域１６、１７）に光を照射するパターン光照射部（例えば、後述するパターン光照射部としての左側パターン照射灯具４１、右側パターン照射灯具４２）と、前記照射パターン配光領域の下方の配光領域（例えば、後述する配光領域４４ａ）を全域が明領域となる形態で照射するコーナリングライト（例えば、後述する左側コーナリングライト４３、右側コーナリングライト４４）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） 前記パターン光照射部が、前記コーナリングライトと同期して光を照射する（１）の車両用前照灯装置。
（１）の車両用前照灯装置では、パターン光照射部によって、車両が進路を変更しようとする方向の照射パターン配光領域が、明領域と暗領域が交互に繰り返される照射パターンで照射されるため、ヒトの視覚特性により、側方の歩行者の存在が運転者から容易に認識される。これに加えて、照射パターン配光領域の下方の配光領域がコーナリングライトで照射され、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、パターン光照射部が、コーナリングライトと同期して光を照射するため、車両が進路を変更しようとする方向における歩行者の存在を、運転者が確実に認識できる。
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および左右のコーナリングライトを示す概念的構成図である。 図２のパターン照射灯具およびコーナリングライトの動作を示すタイミング図である。 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。 直進道路を走行する車両における図２のパターン照射灯具からの照射光を平面視で示す模式図である。 交差点で右折する車両における図２のパターン照射灯具等からの照射光を平面視で示す模式図である。 交差点で右折する車両における図２のパターン照射灯具等からの照射光の他の状態を平面視で示す模式図である。 交差点で右折する車両における図２のパターン照射灯具等からの照射光の他の状態を平面視で示す模式図である。 図２のパターン照射灯具に適用される遮光マスクを模式的に示す図である。 図５、図６Ａ、図６Ｂ、図６Ｃの照射パターンの照射光を夜間の運転視野で見た様子を示す模式図である。 図２のパターン照射灯具からの照射光で立ち止まってい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２のパターン照射灯具からの照射光で移動中の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。
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、照射パターン配光領域とは或る特定の光の照射域であり、照射パターンとは照射パターン配光領域に対す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を示す概念的構成図である。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４１と右側光照射部である右側パターン照射灯具４２との総称である。また、左側の車両用前照灯装置１下方の外側方に左側コーナリングライト４３が設けられ、右側の車両用前照灯装置１下方の外側方に右側コーナリングライト４４が設けられている。
ターンシグナル灯具３は、通常のこの種の灯具である。パターン光照射部としてのパターン照射灯具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車両２における後述する照射パターン配光領域１６、１７に光を照射する。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。上述において、照射パターン配光領域１６は、自車両２の走行車道左前方の左側の配光領域である。照射パターン配光領域１７は、自車両２の走行車道右前方の右側の配光領域である。
左側コーナリングライト４３は、ロービーム灯具５の点灯と、図示しない方向指示レバーへの左折の操作と、この操作時点における車速など、運転者に左折の意思があると判定される条件が満たされたときに点灯する。左側コーナリングライト４３は、照射パターン配光領域１６の下方の後述する配光領域４４ａに準じた不図示の配光領域を全域が明領域となる形態で照射する。即ち、左側コーナリングライト４３は、車両２の左側方を含む領域の路面を照射する。
右側コーナリングライト４４は、ロービーム灯具５の点灯と、図示しない方向指示レバーへの右折の操作と、この操作時点における車速など、運転者に右折の意思があると判定される条件が満たされたときに点灯する。右側コーナリングライト４４は、照射パターン配光領域１７の下方の後述する配光領域４４ａを全域が明領域となる形態で照射する。即ち、右側コーナリングライト４４は、車両２の右側方を含む領域の路面を照射する。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１におけるパターン照射灯具４および左右のコーナリングライトを示す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４１と右側光照射部である右側パターン照射灯具４２とを有する。左側パターン照射灯具４１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４２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。
左側パターン照射灯具４１の発光素子駆動回路４１１は、車両２に搭載された灯具制御ＥＣＵ４０から供給される起動指令信号Ｓｃ１に応答して、素子駆動信号Ｄｓ１を発して面発光素子４１２に供給する。面発光素子４１２は、素子駆動信号Ｄｓ１に応答して発光する。左側パターン照射灯具４１は、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、後述する照射パターン配光領域に向けて照射する。
右側パターン照射灯具４２の発光素子駆動回路４２１は、灯具制御ＥＣＵ４０から供給される起動指令信号Ｓｃ２に応答して、素子駆動信号Ｄｓ２を発して面発光素子４２２に供給する。面発光素子４２２は、素子駆動信号Ｄｓ２に応答して発光する。右側パターン照射灯具４２は、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、後述する照射パターン配光領域１７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。
左側コーナリングライト４３に対応して、これを駆動するコーナリングライト駆動回路４３１が設けられている。コーナリングライト駆動回路４３１は、灯具制御ＥＣＵ４０から供給される左側コーナリングライト点灯指令信号Ｓｃ３に応答して、素子駆動信号Ｄｓ３を発して左側コーナリングライト４３に供給する。左側コーナリングライト４３は素子駆動信号Ｄｓ３に応答して車両２の左側方の路面を照射する。
右側コーナリングライト４４に対応して、これを駆動するコーナリングライト駆動回路４４１が設けられている。コーナリングライト駆動回路４４１は、灯具制御ＥＣＵ４０から供給される右側コーナリングライト点灯指令信号Ｓｃ４に応答して、素子駆動信号Ｄｓ４を発して右側コーナリングライト４４に供給する。右側コーナリングライト４４は素子駆動信号Ｄｓ４に応答して車両２の右側方の路面を照射する。
図３は、図２のパターン照射灯具および左右のコーナリングライトの動作を示すタイミング図である。図３において、符号ＴＬは点灯指令信号である。点灯指令信号ＴＬは、図２の灯具制御ＥＣＵ４０の上位ＥＣＵから、運転者に右折の意思があると判定される条件が満たされたときに発せられ、灯具制御ＥＣＵ４０に供給される。点灯指令信号ＴＬは、信号レベルがハイであるときが点灯指示、ロウであるときが消灯指示を意味する。
灯具制御ＥＣＵ４０は、点灯指令信号ＴＬが点灯指示に転じたことに応答して、右側コーナリングライト点灯指令信号Ｓｃ４を点灯指示レベルに転じる。さらに、灯具制御ＥＣＵ４０は、右側コーナリングライト点灯指令信号Ｓｃ４を点灯指示レベルに転じるに同期して、起動指令信号Ｓｃ２を点灯指示レベルに転じる。結果的に、運転者に右折の意思があると判定される条件が満たされたときには、右側コーナリングライト４４と右側パターン照射灯具４２とが同期して照射光を照射する。
図３を参照して説明したところと同様にして、運転者に左折の意思があると判定される条件が満たされたときには、左側コーナリングライト４３と左側パターン照射灯具４１とが同期して照射光を照射する。
図４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５は直線道路を直進する車両２における図２のパターン照射灯具４１、４２からの照射光を平面視で示す模式図である。図５は、車両２が位置している道路１１を直進しようとしている場合を示している。道路１１は、車道中央線を含む区画線１４が引かれて、歩道が区分されている幅員が広い道路である。なお、ロービーム灯具５からの照射光が符号ＬＢで示される。
夜間時には、運転者による手動操作もしくはオートライト機能によりロービーム灯具５と、左側パターン照射灯具４１および右側パターン照射灯具４２が照射光ＰＬＬおよびＰＬＲを照射する。左側パターン照射灯具４１は、左側照射光ＰＬＬの照射パターン配光領域１６を照射する。右側パターン照射灯具４２は、右側照射光ＰＬＲの照射パターン配光領域１７を照射する。
なお、左側コーナリングライト４３は、車両２の左側方を含む配光領域４３ａの路面を照射し、右側コーナリングライト４４は、車両２の右側方を含む配光領域４４ａの路面を照射する。図５におけるように車両２が直線道路を直進する場合には、左側コーナリングライト４３および右側コーナリングライト４４は消灯している。左側コーナリングライト４３の配光領域４３ａは、図６Ａから図６Ｃの平面視における車両２の前後方向の中央線に関して、右側コーナリングライト４４の配光領域４４ａと対称をなしている。
図６Ａは、交差点で右折する車両における図２のパターン照射灯具およびコーナリングライトからの照射光を平面視で示す模式図である。図６Ａは、車両２が位置している道路１１と、道路１１に交差する道路１２との交差点１３で、車両２が右折しようとしている場合を示している。道路１１は、車道中央線を含む区画線１４が引かれて、歩道が区分されている幅員が広い道路であり、道路１２はこれより幅員が狭い。道路１２の交差点１３近傍の横断歩道１２ａは路面標示で示されている。なお、ロービーム灯具５からの照射光が符号ＬＢで示される。
車両２において、方向指示レバーへの右折の操作と、この操作時点における車速など、運転者に右折の意思があると判定される条件が満たされると、右側コーナリングライト４４と右側パターン照射灯具４２とが同期して照射光を照射する。左側パターン照射灯具４１が消灯され、右側パターン照射灯具４２は、車両２の右側方を含む配光領域４４ａの路面を照射する。右側パターン照射灯具４２は、右側照射光ＰＬＲの照射パターン配光領域１７を照射する。
なお、車両が左側通行する場合における右折時に、対向車両がある場合には、接近する対向車両の通過を待機する時間内は、右側パターン照射灯具４２を消灯する制御を行い、対向車両の運転者が右側パターン照射灯具４２からの照射光によって幻惑されるおそれを抑制する。また、車両が右側通行する場合における左折時についても、左側パターン照射灯具４１が照射光を照射し、右側パターン照射灯具４２が消灯される。なお、以降の実施形態においても、左折時については、右折時と左右が逆の制御となるため説明を割愛する。
このとき、右側コーナリングライト４４の配光領域４４ａと、右側パターン照射灯具４２の照射パターン配光領域１７とは、平面視で、部分的に重複する。実際には、右側コーナリングライト４４の配光領域４４ａは、相対的に低い、路面上を含む領域であるのに対し、右側パターン照射灯具４２の照射パターン配光領域１７は、配光領域４４ａよりも相対的に高い領域である。なお、配光領域４４ａと照射パターン配光領域１７とは、高さ方向においても部分的に重複していてもよい。
ロービーム灯具５からの照射光ＬＢに加えて、右側コーナリングライト４４と右側パターン照射灯具４２とから同時に照射光を照射することにより、右折時の車両右側方の歩行者１５に対する視認性が各段に向上することが検証された。具体的には、図５、図６ａにおける歩行者１５の位置をＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４とし、これらの位置を、それぞれ、歩行者と仮称して説明すると、検証結果は次の通りである。
道路１２の左の歩道にいる歩行者Ｐ１と、対向車線の反対側の右の歩道にいる歩行者Ｐ２と、道路１２の横断歩道１２ａを車両２から見た向きで、相対的に奥側から手前側に横断しようとする歩行者Ｐ３とのそれぞれに対する視認性は、ロービーム灯具５からの照射光ＬＢだけを照射した場合に比し、「見えにくい」レベルから、「よく見える」レベルへと格段に向上した。なお、道路１１の左の歩道に左側パターン照射灯具４１から左側照射光ＰＬＬを照射パターン配光領域１６に向けて照射した場合では、歩行者Ｐ１については、目立って視認性が向上した。
しかしながら、道路１２の横断歩道１２ａを車両２から見た向きで、相対的に手前側から奥側に横断しようとする歩行者Ｐ４に対する視認性は、右側コーナリングライト４４から照射される照射光だけであるため、「普通に見える」レベルにある。そこで図６Ｂ、図６Ｃに示すような照射パターン配光領域１７とすることにより、歩行者Ｐ２に対する視認性も、「よく見える」レベルへと格段に向上した。具体的に図６Ｂは、上記の右側パターン照射灯具４２を左右方向に揺動させる、または右側パターン照射灯具４２の照射範囲の幅を広げることにより照射パターン配光領域１７を得ることができる。また図６Ｃは図６Ａの右側パターン照射灯具４２に加え、さらに右側を照射する第２の右側パターン照射灯具４２Ａを設けることにより照射パターン配光領域１７を得る。
次に、明領域と暗領域が交互に繰り返される照射パターンで車両２における照射パターン配光領域１６、１７に光を照射することにより、運転者から歩行者１５を視認する場合の現象について、図７から図１０を参照して説明する。なお、図７から図１０では、左側光照射部である左側パターン照射灯具４１から明領域と暗領域が交互に繰り返される照射パターンで光を照射する場合の現象について説明するが、右側光照射部である右側パターン照射灯具４２で光を照射する場合の現象についても同様である。
図７は、図２の左側パターン照射灯具４１に適用される遮光マスク４１３を模式的に示す図である。図８は、図７の遮光マスク４１３による照射パターンＬｐの左側照射光ＰＬＬを夜間の運転視野で見た様子を示す模式図である。遮光マスク４１３による照射パターンの左側照射光ＰＬＬの照射パターンＬｐが車両２の前方における左側の照射パターン配光領域１６に照射されて、格子状に明るく視認される。即ち、明領域ａ１と暗領域ａ２が交互に繰り返される格子状の照射パターンＬｐが見える。
図９は、車両用前照灯装置１の左側パターン照射灯具４１からの照射パターンＬｐの光で、立ち止まっている歩行者１５が照射された様子を運転者の視点で示す図である。図１０は、車両用前照灯装置１の左側パターン照射灯具４１からの照射パターンＬｐの光で、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。
歩行者１５が道路脇から移動すると、図９と図１０とを対照して理解される通り、歩行者１５における照射パターンＬｐの光で照射される格子状のパターンの明部１８の形が変化する。明部１８は隣接部とのコントラストが大きく、運転者から明瞭に視認される。
実際には、ヒトの視覚特性により、明部１８の形が変化して動いているように見える。明部１８の形の変化は運転者の周辺視野で生じる。これにより、運転者は歩行者１５の存在を直ちに認識できる。このため、運転者による歩行者の見落としを顕著に改善できる。
本発明の実施形態の車両用前照灯装置１における左側パターン照射灯具４１および右側パターン照射灯具４２の構成は、図２および図７の実施形態に限られない。例えば、照射パターン配光領域１６、１７に照射パターンＬｐで光を照射するマイクロミラー群を含むＤＭＤ（Digital Mirror Device）を適用したプロジェクターにより左側パターン照射灯具４１および右側パターン照射灯具４２を構成してもよい。
また直進時に左右のパターン照射灯具４１，４２から照射光を照射し、右折時に左のパターン照射灯具を消灯するように構成したが、右折時にのみ右のパターン照射灯具から照射光を照射するようにしてもよい。また、左右のコーナリングライトと左右のパターン照射灯具４１，４２を同時に照射させたが、これに限らず、左右のコーナリングライトの照射から所定時間経過後に左右のパターン灯具４１，４２を照射させることで同期させてもよい。
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は、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Ｌｐで車両２における照射パターン配光領域１７に光を照射するパターン光照射部としての右側パターン照射灯具４２と、照射パターン配光領域１７の下方の配光領域４４ａを全域が明領域となる形態で照射する右側コーナリングライト４４と、を備えた。これにより、右側パターン照射灯具４２によって、車両２が右折しようとする方向の照射パターン配光領域１７が、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Ｌｐで照射されるため、ヒトの視覚特性により、側方の歩行者１５の存在が運転者から容易に認識される。これに加えて、照射パターン配光領域１７の下方の配光領域４４ａが右側コーナリングライト４４で照射され、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２が左折しようとする場合も、左側パターン照射灯具４１と左側コーナリングライト４３とが同様に機能して、車両２が右折しようとする場合と同様に、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１は、パターン光照射部としての右側パターン照射灯具４２が、右側コーナリングライト４４と同期して光を照射するため、車両２が右折しようとする方向における歩行者１５の存在を、運転者が確実に認識できる。車両２が左折しようとする場合も、左側パターン照射灯具４１と左側コーナリングライト４３とが同期して光を照射するため、車両２が右折しようとする場合と同様に、運転者による歩行者の見落としを改善できる。
以上、本発明の実施形態について説明した。本発明では、コーナリングライトの配光領域をパターン光照射部の照射パターン配光領域の下方の配光領域としたが、これは、コーナリングライトの配光領域がパターン光照射部の照射パターン配光領域と部分的に重複している場合をも包摂する技術思想である。
ａ１…明領域
ａ２…暗領域
Ｈ…ヒト
Ｌｐ…照射パターン
１…車両用前照灯装置
２…車両
３…ターンシグナル灯具
４…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…道路
１２…道路
１３…交差点
１４…区画線
１５…歩行者
１６…照射パターン配光領域
１７…照射パターン配光領域
１８…明部
４１…左側パターン照射灯具
４２…右側パターン照射灯具
４３…左側コーナリングライト
４４…右側コーナリングライト
４４ａ…配光領域

Claims (2)

  1. 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における所定の照射パターン配光領域に光を照射するパターン光照射部と、
    前記照射パターン配光領域の下方の配光領域を全域が明領域となる形態で照射するコーナリングライトと、
    を備えた車両用前照灯装置。
  2. 前記パターン光照射部が、前記コーナリングライトと同期して光を照射する請求項１に記載の車両用前照灯装置。


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