JP2024041670A - 車両用照明装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】歩行者側において、昼夜によらずに、車両の接近について早期に注意が喚起される車両用照明装置を提供すること。【解決手段】車両用照明装置１は明領域１３と暗領域１４が交互に繰り返される明暗混合照射パターン１５で自車の走行路側方の側方照射領域に照射光を照射するパターン照射部（プロジェクターユニット８）と、自車外の明るさの状況に対応した出力を得る状況認識デバイス５０と、状況認識デバイス５０の出力が所定の規定明るさ以上である第１状況に対応しているときに、パターン照射部８を、消灯ではない第１点灯モードとなるように制御する制御部（灯具制御ＥＣＵ９）とを有する。一態様では、制御部９は、状況認識デバイス５０の出力が規定明るさ未満である第２状況対応値であると、第２状況対応値の出力に応じ、パターン照射部８を、第１点灯モードよりも照射光が明るい第２点灯モードとする。【選択図】図２

Description

本発明は、車両用照明装置に関する。
車両用照明装置として、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の車両用照明装置では、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、運転者側において歩行者の見落としが生じないようにすると共に、歩行者側において、昼夜によらずに、車両の接近に早期に気付けるようにすることが求められる。特許文献１では、この点には別段の視点がない。
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、歩行者側において、昼夜によらずに、車両の接近について早期に注意が喚起される車両用照明装置を提供すること目的とする。また、延いては交通の安全性をより一層改善して持続可能な輸送システムの発展に寄与すること目的とする。
（１） 明領域（例えば、後述する明領域１３）と暗領域（例えば、後述する暗領域１４）が交互に繰り返される明暗混合照射パターン（例えば、後述する明暗混合照射パターン１５）で自車の走行路側方の側方照射領域に照射光を照射するパターン照射部（例えば、後述するプロジェクターユニット８）と、自車外の明るさの状況に対応した出力を得る状況認識デバイス（例えば、後述する状況認識デバイス５０）と、前記状況認識デバイスの前記出力が所定の規定明るさ以上である第１状況に対応しているときには、前記パターン照射部を、消灯ではない第１点灯モードとなるように制御する制御部（例えば、後述する灯具制御ＥＣＵ９）と、を有する車両用照明装置（例えば、後述する車両用照明装置１）。
（２） 前記制御部は、前記状況認識デバイスの前記出力が前記規定明るさ未満である第２状況に対応しているときには、当該第２状況の前記出力に応じて、前記パターン照射部を、前記第１点灯モードよりも照射光が明るい第２点灯モードとなるように制御する（１）の車両用照明装置。
（１）の車両用照明装置では、自車外の明るさの状況に応じた状況認識デバイスの出力が所定の規定明るさ以上で、典型的には昼間である第１状況に対応しているときには、制御部がパターン照射部を、消灯ではない第１点灯モードとなるように制御する。このため、歩行者は、昼間であってもパターン照射部からの照射パターンの照射を知覚して、車両の接近に注意を向けることが促される。また、延いては交通の安全性をより一層改善して持続可能な輸送システムの発展に寄与することに通じる。
（２）の車両用照明装置では、自車外の明るさの状況に応じた状況認識デバイスの出力が所定の規定明るさ未満で、典型的には夜間である第２状況に対応しているときには、当該第２状況の前記出力に応じて、制御部がパターン照射部を、第１点灯モードよりも照射光が明るい第２点灯モードとなるように制御する。このため、歩行者は、パターン照射部からの照射パターンの照射を知覚して、車両の接近に注意を向けることが促される。同時に、車両の運転者は、歩行者がパターン照射部による菱形格子パターンで照射されるため、ヒトの視覚特性により、歩行者の存在が容易に認識される。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。
本発明の実施形態の車両用照明装置による照明光の照射の様子を示す模式図である。 本発明の実施形態の車両用照明装置の構成図である。 図２の車両用照明装置における各灯具の照射領域を示す図である。 図２の車両用照明装置の動作モードがロービームモードである場合の該当する灯具の照射領域を示す図である。 図２の車両用照明装置におけるパターン照射部による照射パターンの一例を示す図である。 図２の車両用照明装置の動作を示すタイミング図である。 図２の車両用照明装置で照射された昼間における運転視野の様子を示す模式図である。 図２の車両用照明装置で照射された夜間における運転視野の様子を示す模式図である。
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、照射領域とは灯具による光の照射域であり、照射パターンとは照射領域における明領域と暗領域とによる模様、照射領域の輪郭形状、その他の照射形態である。
図１は、本発明の実施形態の車両用照明装置１による照明光の照射の様子を示す模式図である。車両２に設けられた車両用照明装置１の正面前方、例えば、２５ｍ前方に設定された所定の仮想鉛直面であるテストスクリーン３上に形成される照射パターンによって車両用照明装置１からの照射光の配光が評価される。
図２は車両用照明装置１の構成図、図３は車両用照明装置１における各灯具の照射領域を示す図である。灯具である左側ヘッドライトユニット４および右側ヘッドライトユニット５それぞれに、車両２の車幅方向で内側から外側に向かう順に、ハイビームユニット６、ロービームユニット７、プロジェクターユニット８が配されている。左側ヘッドライトユニット４および右側ヘッドライトユニット５それぞれにおいて、灯具制御ＥＣＵ９の制御下で、ハイビームユニット６、ロービームユニット７、プロジェクターユニット８が作動する。
ハイビームユニット６は、光源である発光素子、リフレクタ、照射領域を規定する遮光板およびレンズを含む。灯具制御ＥＣＵ９からの制御信号に応じて不図示の電源から電力が供給されて発光素子が発光する。発光素子からの光がリフレクタによって反射される。リフレクタからの反射光が遮光板で規定されるハイビーム照射領域１０に向けてレンズから照射される。
ロービームユニット７は、光源である発光素子、リフレクタ、照射領域を規定する遮光板およびレンズを含む。灯具制御ＥＣＵ９からの制御信号に応じて不図示の電源から電力が供給されて発光素子が発光する。発光素子からの光がリフレクタによって反射される。リフレクタからの反射光が遮光板で規定されるロービーム照射領域１１に向けてレンズから照射される。
プロジェクターユニット８は、光源である発光素子、空間光変調器およびレンズを含む。空間光変調器としては、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）のように多数の反射素子を独立して変調しつつ光を反射させる形態のものを適用できる。この場合、プロジェクターユニット８は、ＤＭＤを用いたＤＬＰ（Digital Light Processing：登録商標）方式の構成をとり、レンズから車両２の前方その他周辺に種々の所定の照射パターンで光を照射することができる。
照射パターンは種々の形の静止画パターンのみならず動画パターンの形態をもとり得る。灯具制御ＥＣＵ９からの制御信号に応じて不図示の電源から駆動電力が供給されて発光素子が発光する。この発光素子からの光が、灯具制御ＥＣＵ９からの制御信号に応じて駆動される空間光変調器で空間変調され、種々の所定の照射パターンでプロジェクターユニット８のレンズから車両２の前方その他周辺に光が照射される。即ち、プロジェクターユニット８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の走行路側方の側方照射領域に照射光を照射するパターン照射部を構成する。
図３を参照して、図１における車両用照明装置１からテストスクリーン３に光を照射した場合における、ハイビームユニット６、ロービームユニット７およびプロジェクターユニット８による照射領域について説明する。ここで、プロジェクターユニット８による照射領域については、右側ヘッドライトユニット５のプロジェクターユニット８による照射領域を示している。
左側ヘッドライトユニット４のプロジェクターユニット８による照射領域はＶ－Ｖ線を対象軸として右側ヘッドライトユニット５のプロジェクターユニット８による照射領域と対称を成すが、図示省略してある。
左側ヘッドライトユニット４のプロジェクターユニット８の構成と作用は、右側ヘッドライトユニット５のプロジェクターユニット８と相似的である。このため、以下、左側ヘッドライトユニット４のプロジェクターユニット８の構成と作用については、右側ヘッドライトユニット５のプロジェクターユニット８についての説明を援用する。
ロービームユニット７によるロービーム照射領域１１は、テストスクリーン３上で左右方向中央のＶ－Ｖ線（鉛直線）よりも右側に、Ｈ－Ｈ線（水平線）と平行に延びる対向車線側カットオフラインを有する。またＶ－Ｖ線よりも左側に、対向車線側カットオフラインよりも高い位置でＨ－Ｈ線に沿って延びる自車線側カットオフラインを有する。対向車線側カットオフラインと自車線側カットオフラインとの両者は、Ｈ－Ｈ線に対して傾斜した斜めカットオフラインで連なっている。ロービーム照射領域１１は、車両２の前方下側の下部照射領域である。
ハイビームユニット６によるハイビーム照射領域１０は、Ｈ－Ｈ線に平行な長辺とＶ－Ｖ線に平行な短辺を持つ長方形をなし、その対角線の交点がＨ－Ｈ線とＶ－Ｖ線との交点に略一致する位置を占める。ハイビーム照射領域１０は、対向車線側カットオフラインおよび自車線側カットオフラインそれぞれのＶ－Ｖ線よりの部分を含む下方の部分的領域でロービーム照射領域１１に重複している。ハイビーム照射領域１０は、下部照射領域であるロービーム照射領域１１よりも上側かつ車両２の車幅方向中央側の上部照射領域である。
右側ヘッドライトユニット５のプロジェクターユニット８による照射領域である右側パターン照射領域１２は、灯具制御ＥＣＵ９からのモード切り替え信号によって、点滅の切り替えだけでなく、領域の輪郭形状や当該領域内での照射パターンの形態など、照射パターンが種々変更される。但し、右側パターン照射領域１２は、何れの照射パターンの形態をとる場合においても、車両２の走行路側方の側方照射領域である。
プロジェクターユニット８の能力上、右側パターン照射領域１２は、ハイビーム照射領域１０と重なる重複領域１２ａを含む広い形態をとり得る。この形態をとる場合、右側パターン照射領域１２は、高さ方向がＨ－Ｈ線に平行で上底および下底がＶ－Ｖ線に平行な横向きの台形状をなす。この台形は、Ｖ－Ｖ線に相対的に近い上底よりもＶ－Ｖ線から相対的に離れた下底の方が長い。即ち、右側パターン照射領域１２は、車両２の車幅方向外側に向けてＶ－Ｖ線に沿う寸法が広がった形状を成している。
灯具制御ＥＣＵ９は、車両２に搭載された図示しない上位ＥＣＵ、ライトスイッチレバーおよび後述するカメラ１６、ヘッドライトスイッチ１８等からの出力に基づいて、車両用照明装置１の動作モードを切り替える。即ち、灯具制御ＥＣＵ９は、ハイビームユニット６、ロービームユニット７およびプロジェクターユニット８に対し制御信号を供給して、これら各ユニットの動作モードを切り替える。
図４は、灯具制御ＥＣＵ９により動作モードがロービームモードにされた場合における、車両用照明装置１による照射光の照射領域を示す図である。夜間に、ライトスイッチが「オート」の位置、ライトスイッチレバーがロービーム以外の位置にあるときには、車両用照明装置１は、多くの場合ハイビームモードの状態にある。この状態で、カメラ１６が対向車や前走車、一定数の街路灯を検知すると、灯具制御ＥＣＵ９によって車両用照明装置１の動作モードがロービームモードに切り替えられる。ロービームモード時には、灯具制御ＥＣＵ９の制御下で、ハイビームユニット６は消灯され、ロービームユニット７がロービーム照射領域１１を照射し、プロジェクターユニット８が右側パターン照射領域１２を照射する。
図４におけるロービームモード時には、右側パターン照射領域１２は、上述の重複領域１２ａを含む横向き台形状の広い領域を占める。この広い領域に、プロジェクターユニット８から図５に示すような、明領域１３と暗領域１４が交互に繰り返される明暗混合照射パターン１５でパターン照射光が照射される。図５における明暗混合照射パターン１５は、特に、菱形格子の網目模様の明領域１３と、この明領域１３に囲まれた暗領域１４とによる菱形格子パターンである。なお、図示しないハイビームモード時には、右側パターン照射領域１２は、灯具制御ＥＣＵ９の制御下で重複領域１２ａの部分がない縮小された形態をとる。これにより、重複領域１２ａを照射する部分的な発光素子が消灯され、プロジェクターユニット８における無駄な電力消費が抑制される。
右側ヘッドライトユニット５のプロジェクターユニット８からの明暗混合照射パターン１５の照射光によって、運転者側におけるヒトの視覚特性により、路側の歩行者の存在が運転者に容易に認識される。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。
プロジェクターユニット８は、一定の条件においては、灯具制御ＥＣＵ９の制御下で、ハイビームユニット６およびロービームユニット７の点灯／消灯とは独立に点灯する。即ち、車外の明るさによらず、プロジェクターユニット８が明暗混合照射パターン１５による照射光を照射する。
次に、図２および図６を参照して、灯具制御ＥＣＵ９の制御下におけるプロジェクターユニット８の動作について説明する。図６は、車両用照明装置１の動作を示すタイミング図である。灯具制御ＥＣＵ９には、カメラ１６、車外照度センサ１７、ヘッドライトスイッチ１８およびカーナビゲーションシステム１９の各出力が供給される。カメラ１６、車外照度センサ１７、ヘッドライトスイッチ１８およびカーナビゲーションシステム１９は、照度や時刻その他、自車外の明るさの状況に対応した出力を得る状況認識デバイス５０を構成する。
カメラ１６は、車両２のフロントウィンドウの上辺に臨む位置に運転者の運転視野を撮像視野とするように設けられる。カメラ１６により取得される撮像視野の明るさに対応する情報を含む撮像データが灯具制御ＥＣＵ９に供給される。車外照度センサ１７は、車外の照度を検出するように車両２に設けられ、検出出力が灯具制御ＥＣＵ９に供給される。ヘッドライトスイッチ１８は、例えば、ライトスイッチレバーを兼ねるウインカーレバーと一体的に設けられる。操作者による操作に応じて、左側ヘッドライトユニット４および右側ヘッドライトユニット５の動作モードを選択する操作指令信号を形成する。ヘッドライトスイッチ１８で形成される操作指令信号が灯具制御ＥＣＵ９に供給される。
カーナビゲーションシステム１９は、車両２に関する現在位置、現在時刻、カレンダー情報、天候情報等車両２の周囲の照度に関連する情報を灯具制御ＥＣＵ９に供給する。灯具制御ＥＣＵ９は、カメラ１６、車外照度センサ１７、ヘッドライトスイッチ１８およびカーナビゲーションシステム１９のうちの何れか、または、複数のものの出力に依拠して、車両２の周辺の照度を算出する。なお、状況認識デバイス５０を車外照度センサ１７単独で構成する場合は、構成および灯具制御ＥＣＵ９における処理が比較的簡素になる。
図６において、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間区間では車両２の運転者が、ヘッドライトスイッチ１８をオフのポジションにしている。時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間区間は、例えば、車両２の図示しないメインスイッチがオンにされてからヘッドライトスイッチ１８への操作が行われる直前までの期間である。一方、時刻ｔ０から、時刻ｔ１よりも後の時刻である時刻ｔ２までの時間区間では、状況認識デバイス５０は、車両２の周辺の明るさが規定以上の明るさである第１状況に対応した出力を灯具制御ＥＣＵ９に供給している。第１状況とは、例えば、ロービームユニット７もハイビームユニット６も消灯したままで車両２を安全に運転可能な明るさである状況である。この状態では、灯具制御ＥＣＵ９は、パターン照射部であるプロジェクターユニット８を消灯モードにしている。従って、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの時間区間では、プロジェクターユニット８は消灯状態を維持している。
車両２の運転者が、時刻ｔ１でヘッドライトスイッチ１８をオフからオートに転じると、灯具制御ＥＣＵ９の制御下でプロジェクターユニット８が第１点灯モードに転じる。この時、状況認識デバイス５０が、上述の第１状況に対応した出力を灯具制御ＥＣＵ９に供給している状況が継続している。第１点灯モードは、消灯よりも明るく、かつ、一段と明るい第２点灯モード未満の照射光の明るさが維持される点灯モードである。
プロジェクターユニット８が第１点灯モードでパターン照射光を照射する昼間における運転視野の様子が図７に模式的に示されている。プロジェクターユニット８から、図５の菱形格子パターンである明暗混合照射パターン１５の照射光が路側２０の歩行者２１に照射される。昼間では、この照射光は、車両２の運転者側からは殆ど視認されないが、歩行者２１側からは、明暗混合照射パターン１５の明暗が交互に眼に入射するため、比較的顕著な刺激として知覚される。このため、歩行者２１は車両２の接近に早期に気づき、安全上の注意が喚起される。
図６において、時刻ｔ１から時刻ｔ２に向かう時間の経過中、ヘッドライトスイッチ１８のポジションはオートが維持される。一方、車両２の周辺が次第に暗くなり、やがて時刻ｔ２で車両２の周辺の明るさが規定の明るさ未満である第２状況に到ると、状況認識デバイス５０が第２状況に対応した出力を灯具制御ＥＣＵ９に供給する。第２状況とは、例えば、図４を参照して説明した形態でロービームユニット７が点灯される程度の明るさである。時刻ｔ２で、灯具制御ＥＣＵ９の制御下でプロジェクターユニット８が第２点灯モードに転じる。第２点灯モードは、プロジェクターユニット８の照射光の明るさが第１点灯モードにおけるよりも一段と明るい状態に維持される点灯モードである。
プロジェクターユニット８が第２点灯モードでパターン照射光を照射する夜間における運転視野の様子が図８に模式的に示されている。プロジェクターユニット８から、図５の菱形格子パターンである明暗混合照射パターン１５の照射光が照射される。路側２０の歩行者２１が菱形格子パターンで照射されることにより、運転者におけるヒトの視覚特性により、路側２０の歩行者２１の存在が容易に認識される。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２１の見落としを改善できる。
本実施形態の車両用照明装置１によれば、以下の効果を奏する。
（１）の車両用照明装置１は、明領域１３と暗領域１４が交互に繰り返される明暗混合照射パターン１５で自車の走行路側方の側方照射領域に照射光を照射するプロジェクターユニット８と、自車外の明るさの状況に対応した出力を得る状況認識デバイス５０と、状況認識デバイス５０の出力が所定の規定明るさ以上である第１状況に対応しているときには、プロジェクターユニット８を、消灯ではない第１点灯モードとなるように制御する灯具制御ＥＣＵ９と、を有する。これにより、自車外の明るさの状況に応じた状況認識デバイス５０の出力が所定の規定明るさ以上で、典型的には昼間である第１状況に対応しているときには、灯具制御ＥＣＵ９が、プロジェクターユニット８を消灯ではない第１点灯モードとなるように制御する。このため、歩行者は、昼間であってもプロジェクターユニット８からの明暗混合照射パターン１５の照射を知覚して、車両２の接近に注意を向けることが促される。
（２）の車両用照明装置１は、自車外の明るさの状況に応じた状況認識デバイス５０の出力が所定の規定明るさ未満で、典型的には夜間である第２状況に対応しているときには、当該第２状況の前記出力に応じて、灯具制御ＥＣＵ９がプロジェクターユニット８を、第１点灯モードよりも照射光が明るい第２点灯モードとなるように制御する。このため、歩行者２１は、プロジェクターユニット８からの菱形格子パターンである明暗混合照射パターン１５の照射光の照射を知覚して、車両の接近に注意を向けることが促される。同時に、車両の運転者側では、歩行者２１がプロジェクターユニット８からの菱形格子パターンで照射されるため、ヒトの視覚特性により、歩行者の存在が容易に認識される。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。
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。上述の実施形態では、ヘッドライトスイッチをオートポジションにしたことに応じてパターン照射部であるプロジェクターユニット８が点灯する構成を採った。これに替えて、例えば、ヘッドライトの動作モードはデフォルトでオートモードが設定され、ヘッドライトスイッチは設けない構成を採ることもできる。また、車外の明るさによらず、デイライトのように常に第１点灯モードとなるように点灯制御してもよく、さらに第１点灯モードと第２点灯モードが同じでもよく、また、第２点灯モードよりも照射光が明るい第１点灯モードとなるように制御してもよい。
１…車両用照明装置
２…車両
３…テストスクリーン
４…左側ヘッドライトユニット
５…右側ヘッドライトユニット
６…ハイビームユニット
７…ロービームユニット
８…プロジェクターユニット（パターン照射部）
９…灯具制御ＥＣＵ
１０…ハイビーム照射領域（上部照射領域）
１１…ロービーム照射領域（下部照射領域）
１２…右側パターン照射領域（側方照射領域）
１２ａ…重複領域
１３…明領域
１４…暗領域
１５…明暗混合照射パターン
１６…カメラ
１７…車外照度センサ
１８…ヘッドライトスイッチ
１９…カーナビゲーションシステム
２０…路側
２１…歩行者
５０…状況認識デバイス

Claims (2)

  1. 明領域と暗領域が交互に繰り返される明暗混合照射パターンで自車の走行路側方の側方照射領域に照射光を照射するパターン照射部と、
    自車外の明るさの状況に対応した出力を得る状況認識デバイスと、
    前記状況認識デバイスの前記出力が所定の規定明るさ以上である第１状況に対応しているときには、前記パターン照射部を、消灯ではない第１点灯モードとなるように制御する制御部と、を有する車両用照明装置。
  2. 前記制御部は、前記状況認識デバイスの前記出力が前記規定明るさ未満である第２状況に対応しているときには、当該第２状況の前記出力に応じて、前記パターン照射部を、前記第１点灯モードよりも照射光が明るい第２点灯モードとなるように制御する、請求項１に記載の車両用照明装置。

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