JP4972815B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

本発明は、車両用前照灯に係り、特に車両前方遠方を照射することにより（例えば、高速道路用配光により）遠方へ視線が誘導されたとしても、車速を下げようとする心理を働かせることができる車両用前照灯に関する。

従来、配光パターンを変更する装置として、制御回路が、車速検出装置により車両の速度が所定速度Ｖ₁以上になったと判断したときに、すれ違い用配光から高速走行用配光に切り替えるとともに、車速検出装置により車両の速度が第一の所定速度とは異なる第二の所定速度Ｖ₂以上になったと判断したときに、前照灯制御回路により前照灯の光量を増加させることにより、高速道路走行でより遠方へ光を照射して遠方視認性をあげる目的のものが提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００５−２１９７１３号公報

しかしながら、人は遠方に視線が向くと車速をあげる傾向がある。このため、この種の配光パターンを変更する装置において高速道路用配光により遠方へ視線が誘導されると、運転者には、車速をあげようとする心理が働く。また、現行のヘッドランプでは近距離周辺部への光が不十分であるため、スピード感覚が鈍くなり、これによっても、運転者には、車速をあげようとする心理が働く。さらに、大光量のヘッドランプは、進行方向を明るくして視認性をあげ、安全性を確保することを目的とするが、そのリスクが低減した分だけ人間は安心してしまい、車速（走行スピード）をあげるといったトレードオフが起こる（リスク・ホメオスタシス理論）。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車両前方遠方を照射することにより（例えば、高速道路用配光により）遠方へ視線が誘導されたとしても、車速を下げようとする心理を働かせることができる車両用前照灯を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、車両前方遠方を照射する車両用前照灯において、車速が予め定められた閾値を越えた場合、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域を照射する車両周辺領域照射手段を備えることを特徴とする。

請求項１に記載の発明は、人は中心視よりも周辺視によって正確なスピードを感じるメカニズム（図１３参照）を利用したものであり、請求項１に記載の発明によれば、車速が予め定められた閾値を越えた場合、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域を照射するため、運転者は、周辺視によって照射された車両周辺領域を視認し、例えば、実際の車速より速いスピードや正確なスピードを感じ取る。このため、視線が遠方に向けられていたとしても、運転者に、車速を下げようとする心理を働かせることが可能となる。従って、請求項１に記載の発明によれば、従来のスピードリミッターのように運転者にストレスを与えることなく、運転者が自発的に（心理的に）減速することを期待できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記車両周辺領域照射手段は、車速が予め定められた閾値を越えた場合、前記運転者の周辺視により視認される車両周辺領域を照度が増加するように車速に連動させて照射することを特徴とする。

請求項２に記載の発明によれば、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域の照度を車速に連動させて増加させるようにしたので、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域の照度を車速に連動させて変化させない常時点灯（固定配光）の場合と比較して、運転者ごとのオプティカルフローや視認距離の個人差を吸収できる。このため、該個人差にかかわらず、運転者に、車速を下げようとする心理を働かせることが可能となる。従って、請求項２に記載の発明によれば、オプティカルフローや視認距離の個人差にかかわらず、運転者が減速することを期待できる。

また、常時点灯の場合、その光量に運転者が慣れてしまい運転者が減速しなくなる可能性があるが、請求項２に記載の発明によれば、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域の照度を車速に連動させて徐々に増加させるので、運転者の慣れを吸収できる。従って請求項２に記載の発明によれば、本実施形態の車両用前照灯によれば、常時点灯の場合と比較して、運転者が減速することをより期待できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、前記運転者の周辺視により視認される車両周辺領域を照射する光よりも短波長成分を多く含む光で前記車両前方遠方を照射することを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、中心視野の順応光とのコントラスト感の差や視野角２°以上の場合には短波長に感度を持つ視細胞の分布の割合が高いことを利用した発明であり、請求項３に記載の発明によれば、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域を照射する光よりも短波長成分を多く含む光で車両前方遠方を照射するので、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域に視線が誘導されたとしても、遠方の視認性を向上させることが可能である。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、前記車両前方遠方を照射する光を発光する主光源と、前記運転者の周辺視により視認される車両周辺領域を照射する光を発光する補助光源と、を備えることを特徴とする。

これは、車両前方遠方を照射する光を発光する主光源と、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域を照射する光を発光する補助光源とを別々に構成した例であるが、本発明は、これに限定されない。例えば、既存のリフレクターの一部を可動に構成することにより、車速が予め定められた閾値を越えたと判定した場合、主光源の光の一部を車両周辺領域に向けて反射するように該リフレクタの一部を制御することも考えられる。この場合、補助光源は、不要となる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の発明において、前記運転者の周辺視により視認される車両周辺領域は、車両正面近傍及び車両両側近傍であることを特徴とする。

これは、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域の例示であり、本発明はこれに限定されず、車両正面近傍及び車両両側近傍以外の車両周辺領域を照射するようにしてもよい。

本発明によれば、車両前方遠方を照射することにより（例えば、高速道路用配光により）遠方へ視線が誘導されたとしても、運転者に、車速を下げようとする心理を働かせることができる車両用前照灯を提供することが可能となる。

以下、本発明の一実施形態である車両用前照灯について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の車両用前照灯が適用された車両の前照灯の一実施形態を説明するための図である。図２は、本発明の車両用前照灯が適用された車両の前照灯の別の実施形態を説明するための図である。図３は、本発明の車両用前照灯の主要構成を説明するための図である。図１〜図３に示すように、車両用前照灯１００は、自動車等の車両Ｖのヘッドランプ等の主光源、フォグランプ、コーナリングランプ等の追加光源に適用されるものであり、車両前方遠方を照射する光を発光する遠方照射用光源１０、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域（遠方照射用光源１０により照射される車両前方遠方を中心視により視認した場合に周辺視により視認されると想定される車両周辺領域）を照射する周辺照射用光源２０、電源制御回路３０、速度センサ４０等を備えている。

遠方照射用光源１０は、例えば、ハロゲン、ＨＩＤ、ＬＥＤ等を含むプロジェクタ型のヘッドランプであり、投影レンズ、光源１０を覆うように配置されたリフレクタ、投影レンズと光源１０の間に配置されたシェード、（いずれも図示せず）等と組み合わせられ、プロジェクタ型前照灯を構成する。遠方照射用光源１０が発光しリフレクタで反射された光は、シェード上縁に設定された焦点に集光した後、投影レンズを介して車両前方に照射され、車両前方に所定配光パターンを形成する。図４は、遠方照射用光源１０により車両前方に形成される所定配光パターンを説明するための図である。

周辺照射用光源２０は、光量を制御可能なＬＥＤ等であり、遠方照射用光源１０とは独立に制御される。図５、図６に示すように、周辺照射用光源２０は、投影レンズ２１、光源２０を覆うように配置されたリフレクタ２２と組み合わせられ、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域のうち、例えば、図７、図８に示す車両Ｖの正面近傍Ｐ１や、図７に示す車両Ｖの両側近傍Ｐ２を照射するプロジェクタ型前照灯を構成する（本発明の車両周辺領域照射手段に相当）。又は、周辺照射用光源２０は、図９、図１０に示すように、光源２０を覆うリフレクタ２２のみと組み合わせられ、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域のうち、例えば、図７、図８に示す車両Ｖの正面近傍Ｐ１や、図７に示す車両Ｖの両側近傍Ｐ２を照射する反射型前照灯を構成する（本発明の車両周辺領域照射手段に相当）。

周辺照射用光源２０は、種々の形態をとり得る。例えば、図１、図２、図７、図８に例示するように、既存の灯体に追加して組み込むことが考えられる。又は、図９、図１０に例示するように、既存の灯体とは別体のものとして付加することも考えられる。周辺照射用光源２０が発光しリフレクタ２２で反射された光は、車両正面近傍Ｐ１及び車両両側近傍Ｐ２（遠方照射用光源１０がカバーしていない範囲）に照射され、車両周辺領域に所定配光パターンＰ１、Ｐ２を形成する。図１１は、周辺照射用光源２０により車両周辺領域に形成される所定配光パターンを説明するための図である。

図１２に示すように、電源制御回路３０は、車両Ｖに取り付けられた速度センサ４０をスキャニングし（ステップＳ１０）、該速度センサ４０からの検出信号に基づいて、車速が予め定められた閾値（予め設定した制限スピード。例えば８０ｋｍ）を越えたか否かを判定する（ステップＳ１１）。電源制御回路３０は、車速が予め定められた閾値を越えたと判定した場合、例えば、周辺照射用光源２０に供給する電流値を制御することにより、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域Ｐ１、Ｐ２の照度（すなわち、配光パターン）を、（例えば、Ｍａｘ路面照度１０〜３０の範囲で）車速（速度センサ４０からの検出信号）に連動させて徐々に変化させる（ステップＳ１２）。例えば、車速が増加（又は減少）するとその増加（又は減少）の割合に応じた割合で（又は人間の眼ではその照度の変化に気が付きにくい変化率で）光量が増加（又は減少）するように周辺照射用光源２０に供給する電流値を制御する。

次に、電源制御回路３０は、車速が予め定められた閾値以下になったか否かを判定し（ステップＳ１３）、車速が予め定められた閾値以下になったと判定した場合（ステップＳ１３：Ｙ）、配光を固定する（ステップＳ１４）。すなわち、周辺照射用光源２０に供給する電流値を変化させず、車速が予め定められた閾値以下になった時点の電流値（一定の電流値）を周辺用光源２０に供給する。これにより、配光を固定する。なお、電源制御回路３０は、車速が予め定められた閾値以下にならないと判定した場合（ステップＳ１３：Ｎ）、上記ステップＳ１２、Ｓ１３の処理を繰り返す。このように、車速が予め定められた閾値を越えた場合（ステップＳ１１）、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域Ｐ１、Ｐ２を照射するため、運転者は、周辺視によって車両周辺領域Ｐ１、Ｐ２を視認し、車速を下げようとするスピード（例えば、実際の車速よりも速いスピードや正確なスピード）を感じ取る。このため、視線が遠方に向けられていたとしても、運転者に、車速を下げようとする心理を働かせることが可能となる。従って、本実施形態の車両用前照灯１００によれば、従来のスピードリミッターのように運転者にストレスを与えることなく、運転者が自発的に（心理的に）減速することを期待できる。

このように、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域の照度を増加させることにより、運転者が減速することを期待できる理由について説明する。

図１３は、中心視よりも周辺視によってより速いスピードを感じるメカニズムを説明するための図（オプティカルフロー）であり、図１４は、周辺視よりも中心視の方が速度を過小評価していることを説明するための図である。これらの図から、人間の眼は、中心視よりも周辺視の方が高いスピードを感じとっていることが分かる。このため、図１５に示すように、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域のうち車両両側近傍Ｐ２の照度を増加させると、周辺視野で流れる情報量が多くなり、ドライバーのスピード感が増大する。従って、運転者が減速することを期待できる。

また、図４、図７、図８に示すように、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域のうち車両正面近傍Ｐ１の照度を増加させると、車両正面近傍Ｐ１に視線（中心視）が誘導される。図１６は、縦軸が視認距離、横軸が走行速度である座標系に、実際に測定した視認距離とその視認距離に対応する走行速度とをプロットしたグラフである。図１６から明らかなように、視認距離と走行速度の間には比例関係や対数関係といった相関関係があり、視認距離を短くすると（車両正面近傍Ｐ１に中心視を誘導すると）、運転者が安全と感じるスピードが低速になり、運転者が減速することが分かる。従って、車両正面近傍Ｐ１の照度を増加させることによっても、運転者が減速することを期待できる。

中心視野の順応光とのコントラスト感の差や視野角２°以上の場合には、短波長に感度を持つ視細胞の分布の割合が高いため、例えば、図１７に示すように、遠方照射用光源１０に周辺照射用光源２０よりも短波長成分の多い光源を使用し、車両前方遠方Ｐ３を短波長成分の比較的多い光で照射するのに対して、車両周辺領域Ｐ１、Ｐ２を短波長成分の比較的少ない光で照射するので、車両正面近傍Ｐ１及び車両両側近傍Ｐ２に視線が誘導されたとしても、遠方の視認性を向上させることが可能である。従って、上記のように、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域のうち車両正面近傍Ｐ１及び車両両側近傍Ｐ２の照度を増加させ、車両周辺領域に視線（中心視）を誘導したとしても、遠方に障害物などが出現したときには、その障害物に視線が引きつけられるので、該障害物を回避することが可能である。

上記のように、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域Ｐ１、Ｐ２の照度を車速に連動させて徐々に変化させることには重要な意味がある。すなわち、車両周辺領域Ｐ１、Ｐ２の照度を車速に連動させて徐々に変化（増減）させるようにした（図１８（ａ）参照）ので、車両周辺領域Ｐ１、Ｐ２の照度を車速に連動させて変化させない常時点灯（固定配光）の場合（図１８（ｂ）参照）と比較して、運転者ごとのオプティカルフローや視認距離の個人差を吸収できる。このため、該個人差にかかわらず、車速を下げようとする心理を働かせることが可能となる。従って、本実施形態の車両用前照灯１００によれば、オプティカルフローや視認距離の個人差にかかわらず、運転者が減速することを期待できる。また、常時点灯の場合、その光量に運転者が慣れてしまい運転者が減速しなくなる可能性があるが、本実施形態の車両用前照灯１００によれば、車両周辺領域Ｐ１、Ｐ２の照度を車速に連動させて徐々に変化（増減）させるので、運転者の慣れを吸収できる。従って、本実施形態の車両用前照灯１００によれば、常時点灯の場合と比較して、運転者が減速することをより期待できる。

以上説明したように、本実施形態の車両用前照灯１００によれば、車速が予め定められた閾値を越えた場合（ステップＳ１１）、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域Ｐ１、Ｐ２を照射するため、運転者は、周辺視によって車両周辺領域Ｐ１、Ｐ２を視認し、正確なスピードを感じ取る。このため、視線が遠方に向けられていたとしても、運転者に、車速を下げようとする心理を働かせることが可能となる。従って、本実施形態の車両用前照灯１００によれば、従来のスピードリミッターのように運転者にストレスを与えることなく、運転者が自発的に（心理的に）減速することを期待できる。

次に、変形例について説明する。

上記実施形態では、車両前方遠方を照射する光を発光する遠方照射用光源１０と、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域Ｐ１、Ｐ２を照射する光を発光する周辺照射用光源２０とを別々に構成した例について説明したが、本発明は、これに限定されない。例えば、既存のリフレクタの一部（図示せず）を可動に構成し、電源制御回路３０は、車速が予め定められた閾値を越えたと判定した場合、遠方照射用光源１０の光の一部を車両周辺領域Ｐ１、Ｐ２に向けて反射するように該リフレクタの一部を制御することも考えられる。この場合、周辺照射用光源２０は、不要となる。

また、上記実施形態では、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域は、車両正面近傍Ｐ１及び車両両側近傍Ｐ２である例について説明したが、本発明は、これに限定されない。例えば、車両正面近傍Ｐ１及び車両両側近傍Ｐ２以外の車両周辺領域を照射するようにしてもよい。

上記実施形態はあらゆる点で単なる例示にすぎない。これらの記載によって本発明は限定的に解釈されるものではない。本発明はその精神または主要な特徴から逸脱することなく他の様々な形で実施することができる。例えば、視線を近距離側に誘導させるために、相対的に車両前方遠方への照射を弱めることも考えられる。

本発明の車両用前照灯が適用された車両の前照灯の一実施形態を説明するための図である。 本発明の車両用前照灯が適用された車両の前照灯の別の実施形態を説明するための図である。 本発明の車両用前照灯の主要構成を説明するための図である。 遠方照射用光源１０により車両前方に形成される所定配光パターンを説明するための図である。 運転者の周辺視により視認される車両周辺領域のうち、車両正面近傍Ｐ１や車両両側近傍Ｐ２を照射するプロジェクタ型前照灯の構成例（斜視図）である。 運転者の周辺視により視認される車両周辺領域のうち、車両正面近傍Ｐ１や車両両側近傍Ｐ２を照射するプロジェクタ型前照灯の構成例（断面図）である。 周辺照射用光源２０が照射する車両正面近傍Ｐ１、車両両側近傍Ｐ２を説明するための図である。 周辺照射用光源２０が照射する車両正面近傍Ｐ１を説明するための図である。 運転者の周辺視により視認される車両周辺領域のうち、車両正面近傍Ｐ１や車両両側近傍Ｐ２を照射する反射型前照灯の構成例（斜視図）である。 運転者の周辺視により視認される車両周辺領域のうち、車両正面近傍Ｐ１や車両両側近傍Ｐ２を照射するプロジェクタ型前照灯の構成例（断面図）である。 周辺照射用光源２０により車両周辺領域に形成される所定配光パターンを説明するための図である。 電源制御回路３０の動作を説明するためのフローチャートである。 中心視よりも周辺視によってより高いスピードを感じるメカニズムを説明するための図（オプティカルフロー）である。 周辺視よりも中心視の方が速度を過小評価していることを説明するための図である。 運転者の周辺視により視認される車両周辺領域の照度を増加させることにより、運転者が減速することを期待できる理由を説明するための図である。 実際に測定した視認距離とその視認距離に対応する走行速度とをプロットしたグラフである。 遠方照射用光源１０に周辺照射用光源２０よりも短波長成分の多い光源を使用し、車両前方遠方Ｐ３を短波長成分の比較的多い光で照射した例である。 （ａ）両周辺領域Ｐ１、Ｐ２の照度を車速に連動させて徐々に変化（増減）させた場合、運転者ごとのオプティカルフローや視認距離の個人差を吸収できることを説明するための図である。（ｂ）両周辺領域Ｐ１、Ｐ２の照度を車速に連動させて徐々に変化（増減）させない場合、運転者ごとのオプティカルフローや視認距離の個人差を吸収できないことを説明するための図である。

符号の説明

１００…車両用前照灯、１０…遠方照射用光源、２０…周辺照射用光源、２１…投影レンズ、２２…リフレクタ、３０…電源制御回路、４０…速度センサ、Ｐ１…車両正面近傍、Ｐ２…車両両側近傍

Claims (5)

1. 車両前方遠方を照射する車両用前照灯において、
   車速が予め定められた閾値を越えた場合、運転者の周辺視により視認される車両周辺領域を照射する車両周辺領域照射手段を備えることを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記車両周辺領域照射手段は、車速が予め定められた閾値を越えた場合、前記運転者の周辺視により視認される車両周辺領域を照度が増加するように照射することを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。
3. 前記運転者の周辺視により視認される車両周辺領域を照射する光よりも短波長成分を多く含む光で前記車両前方遠方を照射することを特徴とする請求項１又は２に記載の車両用前照灯。
4. 前記車両前方遠方を照射する光を発光する主光源と、
   前記運転者の周辺視により視認される車両周辺領域を照射する光を発光する補助光源と、を備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の車両用前照灯。
5. 前記運転者の周辺視により視認される車両周辺領域は、車両正面近傍及び車両両側近傍であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の車両用前照灯。

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