JP5160259B2 - 車両用前照灯装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両用前照灯装置に関する。
夜間に車で走行するときは、運転者はロービーム照射用の光源を点灯させ、必要に応じてハイビーム照射用の光源を点灯させることにより、車両前方を照らし出すと共に車両前方にいる歩行者などに車両の存在確認を促している。ここで、夜間に車で走行するときに、運転者に歩行者の存在を適切かつ迅速に認知させるべく、例えば人検出手段により新しい人が検出されると、新しく検出された人の方向に照明手段の照射方向を調節して点灯させる夜間歩行者報知装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−205950号公報
しかしながら、上述の特許文献に記載された技術は、歩行者の存在を運転者に適切に認知させるためのものであり、歩行者に車両の存在を簡易に認知させるためには改良の余地がある。
そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、歩行者に車両の存在を適切に認知させることにある。
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用前照灯装置は、車両に配置される前照灯用の光源と、光源による光の照射を制御する制御手段と、を備える。制御手段は、光源の複数部分の照射光の光度を位相差をもって増減させる。
ここで、「前照灯の光源」は、ロービーム照射用の光源であってもよく、また、ハイビーム照射用の光源であってもよい。「光源の複数部分」は、例えば右前照灯ユニットと左前照灯ユニットであってもよく、右前照灯ユニットまたは左前照灯ユニットに設けられた複数の光源であってもよい。「位相差をもって」は、例えば光源の複数部分を交互に点灯および消灯させるものであってもよい。
この態様によれば、車両の前照灯用の光源による照射光の中に位相差をもって光度が増減する光を歩行者に見せることができる。このため、このように照射光の光度を増減させない場合に比べ前照灯用の光源による照射光に歩行者の注意をより強く向けることができ、車両の存在を歩行者に適切に認知させることができる。
光源は、車両右側に配置される複数の右個別光源と、車両左側に配置される複数の左個別光源とを有してもよい。制御手段は、少なくとも1つの右個別光源および少なくとも1つの左個別光源の各々の照射光の光度を位相差をもって増減させてもよい。この態様によれば、車両右側に配置された光源と車両左側に配置された光源を位相差をもって照射光の光度を増減させることができ、歩行者に車の存在を強く認識させることができる。
複数の右個別光源の各々は、互いに領域が異なる配光パターンを形成し、複数の左個別光源の各々は、互いに領域が異なる配光パターンを形成し、制御手段は、共通する領域を有する配光パターンを形成する右個別光源および左個別光源の照射光の光度を交互に増減させてもよい。この態様によれば、歩行者に車両の存在を適切に認知させつつ、照射光の光度を増減させることによる運転者の違和感を抑制することができる。なお、「配光パターン」は、光源前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される照射光による像であってもよい。このため、「パターン」は複数のものが織りなす模様などではなく、照射光による単一色による像であってもよい。
制御手段は、双方の照射光の光度の和が車両の前照灯に定められた規定を満たすよう、共通する領域を有する配光パターンを形成する右個別光源および左個別光源の照射光の光度を交互に増減させてもよい。この態様によれば、照射光の光度を増減させることによる運転者の違和感をさらに抑制することができる。
制御手段は、第1速度で車両が走行しているときは、第1速度よりも速い第2速度で車両が走行しているときに照射光の光度を増減させる右個別光源および左個別光源よりも大きな左右方向の照射角度を持つ右個別光源および左個別光源の照射光の光度を交互に増減させてもよい。
車両が一定の速度で直線的な道路を走行しているときに、歩行者がその道路を一定の速度で横断する場合、車両進行方向に対する車両から歩行者を見る角度は常に一定となる。歩行者の歩く速度は大きく変化しないと考えられることから、この角度は主に車速に依存する。例えば、車両が低速で走行しているときは、衝突するタイミングで道路を横断する歩行者を見る角度は高速で走行しているときよりも大きくなる。この態様によれば、このような歩行者に継続して注意を喚起することができ、また、そのようなタイミングで道路を横断していない歩行者が照射光を見たときの違和感を抑制することができる。
本発明によれば、歩行者に車両の存在を適切に認知させることできる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態(以下、実施形態という)について詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る前照灯システム11が搭載された車両10の全体構成図である。前照灯システム11は、前照灯装置12、統合制御部14、車輪速センサ16、およびナビゲーションシステム18を備える。
統合制御部14は、各種演算処理を実行するCPU、各種制御プログラムを格納するROM、データ格納やプログラム実行のためのワークエリアとして利用されるRAMなどを有し、車両10における様々な制御を実行する。車輪速センサ16は車両10に組み付けられる左右の前輪および後輪の4つの車輪の各々に対応して設けられる。車輪速センサ16の各々は統合制御部14に接続されており、車輪の回転速度に応じた信号を統合制御部14に出力する。統合制御部14は、車輪速センサ16から入力された信号を利用して車両10の車速を算出する。ナビゲーションシステム18は統合制御部14に接続されており、車両10が走行している場所を示す情報などを統合制御部14に出力する。
前照灯装置12は、前照灯制御部20、右前照灯ユニット22R、および左前照灯ユニット22Lを有する。以下、右前照灯ユニット22Rおよび左前照灯ユニット22Lを必要に応じて前照灯ユニット22と総称する。前照灯制御部20は、CPU、ROM、およびRAMなどを有し、前照灯ユニット22による光の照射を制御する。
図2は、第1の実施形態に係る右前照灯ユニット22Rの構成を示す図である。図2では、理解を容易にするために右前照灯ユニット22Rを水平面で切断して上方から見た断面図を示している。なお、左前照灯ユニット22Lは右前照灯ユニット22Rと左右対称に構成されており、以下、第2右灯具ユニット38Rについて説明することで第2左灯具ユニット38Lの説明は省略する。
右前照灯ユニット22Rは、透光カバー30、ランプボディ32、エクステンション34、第1灯具ユニット36、および第2右灯具ユニット38Rを有する。ランプボディ32は樹脂などによって細長い開口部を有するカップ型に成形されている。透光カバー30は透光性を有する樹脂などによって成形され、ランプボディ32の開口部を塞ぐようにランプボディ32に取り付けられる。こうしてランプボディ32と透光カバー30とによって灯室が形成され、この灯室内に4、第1灯具ユニット36、および第2灯具ユニット38が配置される。
エクステンション34は、第1灯具ユニット36および第2右灯具ユニット38Rからの照射光を通すための開口部を有し、ランプボディ32に固定される。第1灯具ユニット36は第2右灯具ユニット38Rより車両外側に配置される。第1灯具ユニット36はいわゆるプロジェクト型の灯具ユニットであり、後述するロービーム用配光パターンを形成する。
第1灯具ユニット36は、リフレクタ40、光源バルブ42、およびシェード44を有する。光源バルブ42はカップ型に形成され、中央に挿通孔が設けられている。第1の実施形態では、光源バルブ42はハロゲンランプなどフィラメントを有する白熱灯によって構成されている。なお、光源バルブ42は、メタルハライドバルブなどのHIDランプ(ディスチャージランプともいう)からなる放電灯が採用されてもよい。光源バルブ42は、内部に突出するようリフレクタ40の挿通孔に挿通されてリフレクタ40に固定される。リフレクタ40は、光源バルブ42が照射した光を車両前方に向けて反射させるよう、内面の曲面が形成されている。シェード44は、光源バルブ42から車両前方へ直接進行する光を遮断する。第1灯具ユニット36の構成は公知であるため、第1灯具ユニット36に関する詳細な説明は省略する。
図3は、第2右灯具ユニット38Rの構成を示す図である。図3では、第2右灯具ユニット38Rを水平面で切断して上方から見た断面図を示している。第2右灯具ユニット38Rは、ホルダ46、投影レンズ48、および右発光素子ユニット49Rを有する。
投影レンズ48は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズからなり、その後側焦点面上に形成される光源像を、反転像として灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。投影レンズ48は筒状に形成されたホルダ46の一方の開口部に取り付けられる。右発光素子ユニット49Rは、基板50、右第1発光素子52R1〜右第5発光素子52R5、およびヒートシンク54を有する。右発光素子ユニット49Rの構成について、図4に関連して詳述する。
図4は、右発光素子ユニット49Rの構成を示す斜視図である。基板50は長方形の平板状に形成される。右第1発光素子52R1〜右第5発光素子52R5の各々は同一の高さを有する長方形に形成され、基板50のおもて面に右第1発光素子52R1〜右第5発光素子52R5の順に帯状となるよう一直線状に配置される。右第1発光素子52R1と右第5発光素子52R5とは同一の幅を有し、これが最も大きな幅となっている。右第2発光素子52R2と右第4発光素子52R4とは同一の幅を有し、これが次に大きな幅となっている。右第3発光素子52R3は最も小さい幅を有する。
右第1発光素子52R1〜右第5発光素子52R5の各々は、発光チップ(図示せず)および薄膜を有する。発光チップは、1mm角程度の正方形の発光面を有する白色発光ダイオードによって構成される。なお、発光チップはこれに限られないことは勿論であり、例えばレーザダイオードなど略点状に面発光する他の素子状の光源であってもよい。薄膜はこの発光チップの発光面を覆うように設けられる。投影レンズ48の後方焦点Fは、右第3発光素子52R3の表面中心に位置している。ヒートシンク54は、アルミなどの金属を使って多数のフィンを有する形状に形成され、基板50の裏面に取り付けられる。
図3に戻る。発光素子ユニット49は、左から順に右第1発光素子52R1〜右第5発光素子52R5に並んでホルダ46の内部に配置されるよう、基板50がホルダ46の他方の開口部に取り付けられる。右第1発光素子52R1〜右第5発光素子52R5の各々は、発光することによりそれぞれの像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される。したがって、右第1発光素子52R1〜右第5発光素子52R5の各々は、車両10の右側に配置される前照灯用光源である右個別光源として機能する。
なお図示しないが、左前照灯ユニット22Lに含まれる第2灯具ユニットを第2左灯具ユニット38Lとし、第2左灯具ユニット38Lに含まれる発光素子を、左から順に左第1発光素子52L1〜左第5発光素子52L5とする。左第1発光素子52L1〜左第5発光素子52L5の各々は、発光することによりそれぞれの像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される。したがって、左第1発光素子52L1〜左第5発光素子52L5の各々は、車両10の左側に配置される前照灯用光源である左個別光源として機能する。以下、右第1発光素子52R1〜右第5発光素子52R5、および左第1発光素子52L1〜左第5発光素子52L5を必要に応じて発光素子52と総称する。
図5は、第1の実施形態に係る右前照灯ユニット22Rおよび左前照灯ユニット22Lから前方へ照射される光により、車両前方25mの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示す図である。
ロービーム用配光パターンPLは第1灯具ユニット36によって形成される。ロービーム用配光パターンPLは左配光のロービーム用配光パターンであり、その上端縁に第1カットオフラインCL1〜第3カットオフラインCL3を有する。第1カットオフラインCL1〜第3カットオフラインCL3は、灯具正面方向の消点であるH−Vを通る鉛直線であるV−V線を境にして左右段違いで水平方向に延在する。第1カットオフラインCL1は、V−V線より右側且つH−H線より下方において水平方向に延在する。このため、第1カットオフラインCL1は対向車線カットオフラインとして利用される。第3カットオフラインCL3は、第1カットオフラインCL1の左端部から左上方に向かって15°の傾斜角度で斜めに延在する。第2カットオフラインCL2は、第3カットオフラインCL3とH−H線との交点から左側においてH−H線上に延在する。このため、第3カットオフラインCL3は自車線側カットオフラインとして利用される。ロービーム用配光パターンPLにおいて、第1カットオフラインCL1とV−V線との交点であるエルボ点EはH−Vの0.5〜0.6°程度下方に位置しており、このエルボ点Eをやや右よりに囲むようにして高光度領域であるホットゾーンHZが形成される。
付加配光パターンPAは、第2右灯具ユニット38Rからの照射光と第2左灯具ユニット38Lからの照射光によって形成される。付加配光パターンPAは、下端が第1カットオフラインCL1上に位置するよう水平方向に延びる帯状に形成される。付加配光パターンPAは、水平方向に並ぶ互いに異なる矩形の領域を有する第1付加配光パターンPA1〜第5付加配光パターンPA5によって分割されている。なお、これらの配光パターンが矩形のものに限定されないことは勿論であり、例えば台形や平行四辺形、その他の形状であってもよい。
第1付加配光パターンPA1〜第5付加配光パターンPA5は、V−V線を基準に左右対称に形成される。第2付加配光パターンPA2および第4付加配光パターンPA4の水平方向の幅は略同一とされており、第1付加配光パターンPA1および第5付加配光パターンPA5の水平方向の幅も略同一とされている。第1付加配光パターンPA1〜第5付加配光パターンPA5の中で、第1付加配光パターンPA1および第5付加配光パターンPA5が最も水平方向の長さが長く、次に第2付加配光パターンPA2および第4付加配光パターンPA4が長くなっている。第3付加配光パターンPA3は、水平方向の長さが最も短くなっている。
右第1発光素子52R1および第1発光素子52L1は、共通の配光パターンとしてPA1を形成する。右第2発光素子52R2および左第2発光素子52L2は、共通の配光パターンとして第2付加配光パターンPA2を形成する。右第3発光素子52R3および左第3発光素子52L3は、共通の配光パターンとして第3付加配光パターンPA3を形成する。右第4発光素子52R4および左第4発光素子52L4は、共通の配光パターンとして第4付加配光パターンPA4を形成する。右第5発光素子52R5および左第5発光素子52L5は、共通の配光パターンとして第5付加配光パターンPA5を形成する。
第1の実施形態に係る前照灯システム11では、車両10の前方において道路を横断しようとする歩行者に車両10の存在を適切に認知させるべく、前照灯制御部20は、前照灯ユニット22の複数部分の照射光の光度を位相差をもって増減させる特殊点灯制御を実施する。具体的には、特殊点灯制御において前照灯制御部20は、右第1発光素子52R1〜発光素子52R5の一部、および左第1発光素子52L1〜左第5発光素子52L5の一部の照射光の光度を位相差をもって増減させる。以下、この特殊点灯制御の実行手順について図6に示すフローチャートに関連して詳述する。
図6は、第2右灯具ユニット38Rおよび第2左灯具ユニット38Lによる光照射制御の実行手順を示すフローチャートである。本フローチャートにおける処理は、車両10のイグニッションスイッチがオンにされたときに開始し、イグニッションスイッチがオフにされるまで所定時間毎に繰り返し実施される。
車両10には公知のハイビームスイッチ(図示せず)の他に、中間ビームスイッチ(図示せず)が設けられている。中間ビームスイッチがユーザによってオンにされると、前照灯制御部20は、中間ビームモードで右前照灯ユニット22Rおよび左前照灯ユニット22Lによって光を照射する。中間ビームモードでは、前照灯制御部20は、前照灯が点灯状態にある対向車の位置に形成されるべき配光パターンを形成しないように、右第1発光素子52R1〜右第5発光素子52R5、および左第1発光素子52L1〜左第5発光素子52L5を点灯させる。
具体的には、車両10にはCCD(Charge Coupled Device)カメラ(図示せず)が搭載されている。CCDカメラは、車両前方の映像を撮像し、生成した画像データを統合制御部14に出力する。統合制御部14は、入力された画像データを解析して前照灯が点灯状態にある対向車があるか否かを判定し、そのような対向車がある場合にはその位置を特定する。前照灯が点灯状態にある対向車の位置を特定する技術は公知であるため説明を省略する。統合制御部14は、前照灯が点灯状態にある対向車の位置を示す位置データを前照灯制御部20に出力する。前照灯制御部20は、その位置データが示す位置を含む領域の付加配光パターンを形成しないように、その付加配光パターンを形成する発光素子を消灯させる。これにより、付加配光パターンPAによる対向車への光の照射を抑制することができ、対向車の運転者のグレアを抑制することができる。なお、統合制御部14は、撮像された画像データを利用して歩行者の位置を特定してもよい。このように画像データを利用して歩行者の位置を特定する技術は公知であるため説明を省略する。前照灯制御部20は、歩行者の位置を含む領域の付加配光パターンPAを形成しないようにしてもよい。
中間ビームスイッチのオン信号は、統合制御部14から前照灯制御部20に出力される。前照灯制御部20は、この中間ビームスイッチのオン信号を受信したか否かによって中間ビームスイッチがオンにされたか否かを判定する(S10)。中間ビームスイッチがオフの場合(S10のN)、本フローチャートにおける処理を一旦終了する。
中間ビームスイッチがオンにされた場合(S10のY)、統合制御部14は、ナビゲーションシステム18から入力された車両位置情報に基づいて、車両10が特殊点灯制御の該当地域にあるか否かを判定する(S12)。第1の実施形態において「特殊点灯制御の該当地域」とは、歩行者が道路を横断する可能性が高い地域をいう。統合制御部14のROMには、特殊点灯制御の該当地域の範囲を示すデータが予め格納されている。統合制御部14は、ナビゲーションシステム18から入力された車両位置情報を利用して、車両10が特殊点灯制御の該当地域にあるか否かを判定する。車両10が特殊点灯制御の該当地域にない場合(S12のN)、前照灯制御部20は、通常の中間ビームモードで右第1発光素子52R1〜右第5発光素子52R5、および左第1発光素子52L1〜左第5発光素子52L5を点灯させる(S20)。
ここで、図7に関連して、車両と歩行者とを結ぶ直線と車両進行方向との角度について説明する。図7は、直線的な道路を車両56が走行しているときに、車両56の前方で歩行者58が道路を横断しようした場合の、車両56と歩行者58とを結ぶ直線と車両進行方向との角度θを示す図である。この場合における車両56と歩行者58とを結ぶ直線と車両56の進行方向との角度を歩行者位置角度θとする。車両56の車速Vcが一定で歩行者58の歩速Vpが一定であり、両者が互いに衝突するタイミングで前進している場合、歩行者位置角度θは常に一定となる。
図8は、車速Vcおよび歩速Vpが変化したとき歩行者位置角度θを示す図である。図8に示すように、車速Vcが一定の場合、歩速Vpが大きくなるほど歩行者位置角度θは大きな値となる。また、歩速Vpが一定の場合、車速Vcが大きくなるほど歩行者位置角度θは小さな値となる。歩行者の多くは同様の速度で歩いて道路を横断すると考えると、歩行者位置角度θは主に車速Vcに応じて変化することになる。
図6に戻る。このため、統合制御部14は、車輪速センサ16から入力された信号を利用して車速Vcを算出し、車速Vcを示す情報を前照灯制御部20に出力する。前照灯制御部20のROMには、速度閾値Vthを示すデータが予め格納されている。車両10が特殊点灯制御の該当地域にある場合(S12のY)、前照灯制御部20は、車速Vcが速度閾値Vth以下か否かを判定する(S14)。車速Vcが速度閾値Vth以下の場合(S14のY)、前照灯制御部20は、第1特殊点灯制御を実施する(S16)。
図9は、第1特殊点灯制御時における各発光素子52の点灯態様を示す図である。図9において、黒く塗りつぶしてある発光素子52は消灯していることを示す。また、白色の発光素子52は高い光度で点灯していることを示す。斜線の発光素子52は白色の個所よりも低い光度で点灯していることを示す。
このように、第1の実施形態における第1特殊点灯制御において、前照灯制御部20は、右第1発光素子52R1と左第1発光素子52L1とを所定時間毎に交互に点灯・消灯を切り換え、また、右第5発光素子52R5と左第5発光素子52L5とを所定時間毎に交互に点灯・消灯を切り換える。これにより、右前照灯ユニット22Rの一部と左前照灯ユニット22Lの一部が交互に点灯しているように歩行者に見せることができる。
また、第1特殊点灯制御では、前照灯制御部20は、右第2発光素子52R2〜右第4発光素子52R4、および左第2発光素子52L2〜左第4発光素子52L4の各々を、照射光の光度が通常の中間ビームモードのときと同様になるよう継続的に点灯させる。以下、中間ビームモードにおける発光素子52の各々による照射光の光度を通常光度という。前照灯制御部20は、右第1発光素子52R1および右第5発光素子52R5を消灯しているときは、照射光の光度が通常光度の2倍になるよう左第1発光素子52L1および左第5発光素子52L5を点灯させる。また、左第1発光素子52L1および左第5発光素子52L5を消灯しているときは、照射光の光度が通常光度の2倍になるよう右第1発光素子52R1および右第5発光素子52R5を点灯させる。
このように、共通の配光パターンを形成する発光素子52について、一方を消灯させているときに照射光の光度が通常光度の2倍になるよう他方を点灯させることにより、通常光度の照射光で両者を点灯させたときと同様に車両前方を照らすことができる。このため、左右の発光素子52を交互に点灯・消灯を切り換えることにより与えられる運転者の違和感を抑制することができる。なお、通常光度の2倍に限定されないことは勿論であり、前照灯制御部20は、共通の配光パターンを形成する発光素子52について、一方を消灯させているときに、照射光の光度が車両の前照灯に定められた規定を満たす別の光度となるよう他方を点灯させてもよい。
また、前照灯制御部20は、発光素子52の各々を消灯させなくてもよい。具体的には、前照灯制御部20は、共通の配光パターンを形成する一対の発光素子のうち、例えば一方を通常光度の50%の光度となるよう一方の発光素子を調光し、通常光度の150%の光度となるよう他方の発光素子を調光する動作を、一対の発光素子で交互に実行してもよい。なお、このように発光素子を調光する場合、一対の発光素子の各々の光度は通常光度の50%および150%に限られないことは勿論である。
ここで、人間が照射光の光度の変動を認識できる周波数は50〜60Hzであることが知られている。このため、発光素子52の光度の変化を歩行者に認知させるべく、前照灯制御部20は、右第1発光素子52R1、右第5発光素子52R5、左第1発光素子52L1、および左第5発光素子52L5の各々を、照射光の光度が30Hzの変動周波数で変動するよう点滅させる。
例えば第1付加配光パターンPA1を形成する照射光の光度の変動は、右第1発光素子52R1による照射光の光度の変動と、左第1発光素子52L1による照射光の光度の変動とを合成したものとなる。したがって、第1付加配光パターンPA1を形成する照射光の光度の変動周波数は30Hzと30Hzとを足し合わせた60Hzとなり、運転者に認識しにくい変動周波数とすることができる。第5付加配光パターンPA5についても同様である。なお、照射光の光度の変動周波数は30Hzに限られないことは勿論であり、例えば25Hz以上60Hz未満の他の変動周波数で変動するようこれらの発光素子を点滅させてもよい。
図6に戻る。車速Vcが速度閾値Vthより大きい場合(S14のN)、前照灯制御部20は、第2特殊点灯制御を実施する(S18)。第2特殊点灯制御の詳細な実行手順については図10に関連して説明する。
図10は、第2特殊点灯制御時における各発光素子52の点灯態様を示す図である。図10において、黒く塗りつぶしてある発光素子52、白色の発光素子52、および斜線部分の発光素子52については図9における説明と同様である。このように、第1の実施形態における第2特殊点灯制御では、前照灯制御部20は、右第2発光素子52R2と左第2発光素子52L2とを所定時間毎に交互に点灯・消灯を切り換え、また、右第4発光素子52R4と左第4発光素子52L4とを所定時間毎に交互に点灯・消灯を切り換える。
第2特殊点灯制御においても、前照灯制御部20は、右第1発光素子52R1、右第3発光素子52R3、右第5発光素子52R5、左第1発光素子52L1、左第3発光素子52L3、および左第5発光素子52L5の各々を、照射光の光度が通常光度になるよう継続して点灯させる。その上で、前照灯制御部20は、右第2発光素子52R2および右第4発光素子52R4を消灯しているときは、照射光の光度が通常光度の2倍になるよう左第2発光素子52L2および左第4発光素子52L4を点灯させる。また、左第2発光素子52L2および左第4発光素子52L4を消灯しているときは、照射光の光度が通常光度の2倍になるよう右第2発光素子52R2および左第4発光素子52L4を点灯させる。なお、第2特殊点灯制御においても通常光度の2倍に限定されないことは勿論である。
また、前照灯制御部20は、右第1発光素子52R1、右第5発光素子52R5、左第1発光素子52L1、および左第5発光素子52L5の各々を、照射光の光度が30Hzの変動周波数で変動するよう点滅させる。なお、これらの発光素子52の各々による照射光の光度の変動周波数は30Hzに限られないことは勿論であり、照射光の光度が例えば25Hz以上60Hz未満の他の変動周波数で変動するようこれらを点滅させてもよい。
このように前照灯制御部20は、速度閾値Vthより高速で車両10が走行しているときは、速度閾値Vth以下で車両10が走行しているときに比べ、大きな左右方向の照射角度に配置された配光パターンを形成する発光素子52を交互に点灯する。これにより、車両10に衝突するタイミングで道路を横断しようとする歩行者には、車両10の存在を適切に認知させることができる。また、そのようなタイミング以外のタイミングで道路を横断しようとする歩行者には、右前照灯ユニット22Rの一部と左前照灯ユニット22Lの一部とを交互に点灯・消灯を切り換えることによる与えられる違和感を低減させることができる。
さらに、第1付加配光パターンPA1と第2付加配光パターンPA2との境界線は3.8°となっている。また、第4付加配光パターンPA4と第5付加配光パターンPA5との境界線も3.8°となっている。さらに、速度閾値Vthは60km/hに設定されている。これにより、車両10に衝突する可能性があるタイミングで4km/hで道路を横断する歩行者に対し、車両10の存在を適切に認知させることができる。なお、これらの境界線の角度や速度閾値Vthがこれらの値に限られないことは勿論である。
さらに、第1特殊点灯制御および第2特殊点灯制御においても、車両10の前方の領域を含む配光パターンを形成する右第3発光素子52R3および左第3発光素子52L3は交互に点灯・消灯を切り換えず、照射光が通常光度になるよう点灯させる。これにより、右前照灯ユニット22Rの一部および左前照灯ユニット22Lの一部を交互に点灯・消灯を切り換えることにより車両10の前走車の運転者に与える違和感を抑制することができる。
(第2の実施形態)
図11は、第2の実施形態に係る右前照灯ユニットの構成を示す図である。第2の実施形態に係る車両の構成は、右前照灯ユニット22Rおよび左前照灯ユニット22Lに代えて、右前照灯ユニット60Rおよび左前照灯ユニット60Lを有する以外は、第1の実施形態に係る車両10と同様である。以下、第1の実施形態に係る車両10と同様の個所については同一の符号を付して説明を省略する。図11では、理解を容易にするために前照灯ユニット60を水平面で切断して上方から見た断面図を示している。なお、左前照灯ユニット60Lは、右前照灯ユニット60Rと左右対称に構成されており、以下、右前照灯ユニット60Rについて説明することで左前照灯ユニット60Lの説明は省略する。
右前照灯ユニット60Rは、第2右灯具ユニット38Rに代えて第2右灯具ユニット62Rおよび第3右灯具ユニット64Rが設けられている以外は、第1の実施形態に係る右前照灯ユニット22Rと同様に構成される。
図12は、第2右灯具ユニット62Rの構成を示す図である。図12では、第2右灯具ユニット62Rを水平面で切断して上方から見た断面図を示している。第2右灯具ユニット62Rは、ホルダ70、投影レンズ72、および右発光素子ユニット74Rを有する。投影レンズ72は、平凸非球面レンズからなる。投影レンズ72は筒状に形成されたホルダ70の一方の開口部に取り付けられる。
右発光素子ユニット74Rは、ブロック76、基板78、右第1発光素子80R1、右第3発光素子80R3、右第5発光素子80R5、およびヒートシンク82を有する。ブロック76には、貫通孔である第1光路76a〜第3光路76cが設けられている。第1光路76a〜第3光路76cの各々の内面は鏡面によって構成されている。これら貫通孔の開口部が設けられたホルダ70の一方の端面は基板78のおもて面に固定される。基板78のおもて面には、第1光路76a〜第3光路76cの各々の開口部に相当する位置に右第1発光素子80R1、右第3発光素子80R3、および右第5発光素子80R5がそれぞれ配置されている。これら発光素子の各々は、1mm角程度の正方形の発光面を有する白色発光ダイオードによって構成される発光チップ(図示せず)を有する。ヒートシンク82は、アルミなどの金属を使って多数のフィンを有する形状に形成され、基板78の裏面に取り付けられる。
図13は、第2右灯具ユニット62Rにおける右発光素子ユニット74Rの外観を示す斜視図である。図13に示すように、第1光路76a〜第3光路76cの各々は、それぞれの開口部が横方向に一列に並ぶよう配置される。第1光路76a〜第3光路76cの各々の開口部は同一の高さを有する。第1光路76aと第3光路76cとは同一の幅を有し、第2光路76bはそれよりも小さい幅を有する。投影レンズ72の後方焦点Fは、第2光路76bの開口部中心に位置している。
図12に戻る。右発光素子ユニット74Rは、ブロック76がホルダ70の内部に配置されるよう、基板78がホルダ70の他方の開口部に取り付けられることにより固定される。このとき、左から順に右第1発光素子80R1、右第3発光素子80R3、右第5発光素子80R5に並ぶよう発光素子ユニット74が固定される。
右第1発光素子80R1が点灯すると、その照射光は第1光路76aの内面を反射しながらその開口部に進み、開口部の像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される。右第3発光素子80R3が点灯すると、その照射光は第2光路76bの内面を反射しながらその開口部に進み、開口部の像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される。右第5発光素子80R5が点灯すると、その照射光は第3光路76cの内面を反射しながらその開口部に進み、開口部の像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される。したがって、右第1発光素子80R1、右第3発光素子80R3、および右第5発光素子80R5の各々は、車両10の右側に配置される前照灯用光源である右個別光源として機能する。
なお図示しないが、左前照灯ユニット60Lに含まれる第2灯具ユニットを第2左灯具ユニット62Lとし、第2左灯具ユニット62Lに含まれる発光素子を、左から順に左第1発光素子80L1、左第3発光素子80L3、および左第5発光素子80L5とする。左第1発光素子80L1、左第3発光素子80L3、および左第5発光素子80L5の各々は、車両10の左側に配置される前照灯用光源である左個別光源として機能する。以下、右第1発光素子80R1〜右第5発光素子80R5、および左第1発光素子80L1〜左第5発光素子80L5を必要に応じて発光素子80と総称する。
右第1発光素子80R1および左第1発光素子80L1は、共通の配光パターンとして第1付加配光パターンPA1を形成する。右第3発光素子80R3および左第3発光素子80L3は、共通の配光パターンとして第3付加配光パターンPA3を形成する。右第5発光素子80R5および左第5発光素子80L5は、共通の配光パターンとして第5付加配光パターンPA5を形成する。
図14は、第3右灯具ユニット64Rの構成を示す図である。図14では、第3右灯具ユニット64Rを水平面で切断して上方から見た断面図を示している。第3右灯具ユニット64Rは、ホルダ90、投影レンズ92、および右発光素子ユニット94Rを有する。投影レンズ92は、平凸非球面レンズからなる。投影レンズ92は筒状に形成されたホルダ90の一方の開口部に取り付けられる。
右発光素子ユニット94Rは、ブロック96、基板98、右第1発光素子80R1、右第3発光素子80R3、右第5発光素子80R5、およびヒートシンク100を有する。ブロック96には、貫通孔である第1光路96aおよび第2光路96bが設けられている。第1光路96aおよび第2光路96bの各々の内面は鏡面によって構成されている。これら貫通孔の開口部が設けられたホルダ90の一方の端面は基板98のおもて面に固定される。基板98のおもて面には、第1光路96aの開口部に相当する位置に右第2発光素子80R2が、第2光路96bの開口部に相当する位置に右第4発光素子80R4がそれぞれ配置されている。これら発光素子の各々は、1mm角程度の正方形の発光面を有する白色発光ダイオードによって構成される発光チップ(図示せず)を有する。ヒートシンク100は、アルミなどの金属を使って多数のフィンを有する形状に形成され、基板98の裏面に取り付けられる。
図15は、第3右灯具ユニット64Rにおける右発光素子ユニット94Rの外観を示す斜視図である。図15に示すように、第1光路96aおよび第2光路96bは、それぞれの開口部が横方向に並ぶよう配置される。第1光路96aおよび第2光路96bの各々の開口部は同一の高さおよび幅を有する。投影レンズ92の後方焦点Fは、第1光路96aの開口部と第2光路96bの開口部との中心に位置している。
図14に戻る。右発光素子ユニット94Rは、ブロック96がホルダ90の内部に配置されるよう、基板98がホルダ90の他方の開口部に取り付けられることにより固定される。このとき、左から順に右第2発光素子80R2、右第4発光素子80R4と並ぶよう右発光素子ユニット94Rが固定される。
右第2発光素子80R2が点灯すると、その照射光は第1光路96aの内面を反射しながらその開口部に進み、開口部の像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される。右第4発光素子80R4が点灯すると、その照射光は第2光路96bの内面を反射しながらその開口部に進み、開口部の像が灯具前方の仮想鉛直スクリーン上に投影される。したがって、右第2発光素子80R2および右第4発光素子80R4の各々は、車両10の右側に配置される前照灯用光源である右個別光源として機能する。
なお図示しないが、左前照灯ユニット60Lに含まれる第3灯具ユニットを第3左灯具ユニット64Lとし、第3左灯具ユニット64Lに含まれる発光素子を、左から順に左第2発光素子80L2および左第4発光素子80L4とする。左第2発光素子80L2および左第4発光素子80L4の各々は、車両10の左側に配置される前照灯用光源である左個別光源として機能する。
右第2発光素子80R2および左第2発光素子80L2は、共通の配光パターンとして第2付加配光パターンPA2を形成する。右第4発光素子80R4および左第4発光素子80L4は、共通の配光パターンとして第4付加配光パターンPA4を形成する。
第2の実施形態では、右第1発光素子52R1〜右第5発光素子52R5および左第1発光素子52L1〜左第5発光素子52L5に代えて、右第1発光素子80R1〜右第5発光素子80R5および左第1発光素子80L1〜左第5発光素子80L5を点灯させる。これ以外は、第2の実施形態に係る前照灯システム11の第2右灯具ユニット62Rおよび第2左灯具ユニット62Lによる光照射制御の実行手順は、図6のフローチャートが示すものと同様である。このように反射型の灯具ユニットを利用しても、車両右側からの照射光の一部および車両左側からの照射光の一部において、位相差をもって光度を増減させることができる。
(第3の実施形態)
図16は、第3の実施形態の特殊点灯制御時における発光素子の点灯態様を示す図である。なお、第3の実施形態に係る前照灯システムの構成は第1の実施形態に係る前照灯システム11と同様である。なお、第1の実施形態の構成に代えて第2の実施形態の構成が採用されてもよい。
第3の実施形態では、図6におけるS12において特殊点灯制御の該当地域に車両が位置すると判定された場合、S14の判定を実施せずに特殊点灯制御を実施する。この特殊点灯制御では、前照灯制御部20は、例えば、まずパターンAとして示すように、照射光の光度が通常光度の2倍になるように右第1発光素子52R1、右第2発光素子52R2、右第4発光素子52R4、および右第5発光素子52R5を点灯させる。このとき前照灯制御部20は、左第1発光素子52L1、左第2発光素子52L2、左第4発光素子52L4、および左第5発光素子52L5を消灯させる。
次に、前照灯制御部20は、パターンBとして示すように、右第1発光素子52R1および右第5発光素子52R5を消灯させ、照射光の光度が通常光度の2倍になるように左第1発光素子52L1および左第5発光素子52L5を点灯させる。次に前照灯制御部20は、パターンCとして示すように、右第2発光素子52R2および右第4発光素子52R4を消灯させ、照射光の光度が通常光度の2倍になるように左第2発光素子52L2および左第4発光素子52L4を点灯させる。次に前照灯制御部20は、パターンDとして示すように、右第1発光素子52R1および右第5発光素子52R5を、照射光の光度が通常光度の2倍になるように点灯させ、左第1発光素子52L1および左第5発光素子52L5を消灯させる。次に前照灯制御部20は、照射光の光度が通常光度の2倍になるように右第2発光素子52R2および右第4発光素子52R4を点灯させ、左第2発光素子52L2および左第4発光素子52L4を消灯させ、パターンAに戻す。以下、パターンA〜Dを繰り返す。このように、第3の実施形態では、前照灯制御部20は、複数の発光素子52を循環して点灯させことにより、車両前方の歩行者の注意を喚起する。
本発明は上述の各実施形態に限定されるものではなく、各実施形態の各要素を適宜組み合わせたものも、本発明の実施形態として有効である。また、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施形態に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれうる。以下、そうした例をあげる。
ある変形例では、前照灯システム11は、右前照灯ユニットおよび左前照灯ユニットの各々において複数のロービーム用の光源を有する。右前照灯ユニットにおけるこれら複数の光源の各々は、分割されたロービーム用配光パターンPLの各々を形成する。また、左前照灯ユニットにおけるこれら複数の光源の各々も、分割されたロービーム用配光パターンPLの各々を形成する。前照灯制御部20は、車速Vcに応じて配光パターンを決定し、共通の配光パターンを形成する右前照灯ユニットの一部の光源および左前照灯ユニットの一部の光源を交互に点灯する。これにより、ロービーム用の光源を利用して車両前方の歩行者に車両の存在を適切に認知させることが可能となる。
ある別の変形例では、発光素子52に付加配光パターンPAが分割されていなくてもよい。この場合、前照灯制御部20は、左前照灯ユニット22Lと右前照灯ユニット22Rとを交互に点灯・消灯を切り換えてもよい。
ある別の変形例では、前照灯制御部20は、CCDカメラから入力された画像データの解析結果に基づいて、上述と同様の方法により車両10の前方に対向車があるか否かを判定する。対向車があると判定された場合、前照灯制御部20は、車両が特殊点灯制御の該当範囲に車両10があると判定された場合においても、第1特殊点灯制御および第2特殊点灯制御の実施を回避する。これにより、対向車の運転者に与える違和感を抑制することができる。
ある別の変形例では、前照灯ユニットには、付加配光パターンPAを形成する灯具ユニットの前方に液晶フィルタなどのフィルタが設けられる。前照灯制御部20は、中間ビームモードでは、前照灯ユニット内部の光源を点灯させたまま、フィルタの一部を駆動して光の透過および遮蔽を制御することにより、前照灯ユニットの複数部分の照射光の光度を位相差をもって増減させる。これにより、例えば短い周期で点灯・消灯を繰り返すことが困難なハロゲンランプなどの光源を利用する場合においても、照射光の光度を簡易に増減させることが可能となる。
ある別の変形例では、付加配光パターンPAを形成するための左右の前照灯ユニットの各々には、6個以上の発光素子が設けられる。これらの発光素子は、互いに領域が異なる6以上の配光パターンを形成する。これにより、照射光の光度を増減させる発光素子が形成する配光パターンを多く設けることができ、例えば、複数の速度閾値Vthを設けて照射光の光度を増減させる発光素子を決定することなどが可能となる。なお、左右の前照灯ユニットの各々には、2〜4個の発光素子が設けられていてもよい。
ある別の変形例では、付加配光パターンPAを形成するための左右の前照灯ユニットの各々には、前方の歩行者から見て上下方向に照射光が並ぶ少なくとも一対の発光素子が設けられる。前照灯制御部20は、中間ビームモードにおける特殊点灯制御において、この一対の発光素子を交互に点灯・消灯を切り換えることにより、歩行者に車両10の存在を認知させる。
第1の実施形態に係る前照灯システムが搭載された車両の全体構成図である。 第1の実施形態に係る右前照灯ユニットの構成を示す図である。 第2右灯具ユニットの構成を示す図である。 右発光素子ユニットの構成を示す斜視図である。 第1の実施形態に係る右前照灯ユニットおよび左前照灯ユニットから前方へ照射される光により、車両前方の位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示す図である。 第2右灯具ユニットおよび第2左灯具ユニットによる光照射制御の実行手順を示すフローチャートである。 直線的な道路を車両が走行しているときに、車両の前方で歩行者が道路を横断しようした場合の、車両と歩行者とを結ぶ直線と車両進行方向との角度θを示す図である。 車速Vcおよび歩速Vpが変化したとき歩行者位置角度θを示す図である。 第1特殊点灯制御時における各発光素子の点灯態様を示す図である。 第2特殊点灯制御時における各発光素子の点灯態様を示す図である。 第2の実施形態に係る右前照灯ユニットの構成を示す図である。 第2右灯具ユニットの構成を示す図である。 第2右灯具ユニットにおける右発光素子ユニットの外観を示す斜視図である。 第3右灯具ユニットの構成を示す図である。 第3右灯具ユニットにおける右発光素子ユニットの外観を示す斜視図である。 第3の実施形態の特殊点灯制御時における発光素子の点灯態様を示す図である。
符号の説明
1 車両、 11 前照灯システム、 12 前照灯装置、 14 統合制御部、 16 車輪速センサ、 18 ナビゲーションシステム、 20 前照灯制御部、 22 前照灯ユニット、 22R 右前照灯ユニット、 22L 左前照灯ユニット、 38R 第2右灯具ユニット、 52 発光素子。

Claims (4)

  1. 車両に配置される前照灯用の光源と、
    前記光源による光の照射を制御する制御手段と、
    を備え、
    前記光源は、車両右側に配置される複数の右個別光源と、車両左側に配置される複数の左個別光源とを有し、
    前記複数の右個別光源の各々は、互いに領域が異なる配光パターンを形成し、
    前記複数の左個別光源の各々は、互いに領域が異なる配光パターンを形成し、
    前記制御手段は、
    前記光源の少なくとも1つの右個別光源および少なくとも1つの左個別光源の各々の照射光の光度を位相差をもって増減させ、
    双方の照射光の光度の和が車両の前照灯に定められた規定を満たすよう、共通する領域を有する配光パターンを形成する右個別光源および左個別光源の照射光の光度を交互に増減させることを特徴とする車両用前照灯装置。
  2. 前記制御手段は、第1速度で車両が走行しているときは、第1速度よりも速い第2速度で車両が走行しているときに照射光の光度を増減させる右個別光源および左個別光源よりも大きな左右方向の照射角度を持つ右個別光源および左個別光源の照射光の光度を交互に増減させることを特徴とする請求項1に記載の車両用前照灯装置。
  3. 車両に配置される前照灯用の光源と、
    前記光源による光の照射を制御する制御手段と、
    を備え、
    前記光源は、車両右側に配置される複数の右個別光源と、車両左側に配置される複数の左個別光源とを有し、
    前記制御手段は、
    前記光源の少なくとも1つの右個別光源および少なくとも1つの左個別光源の各々の照射光の光度を位相差をもって増減させ、
    第1速度で車両が走行しているときは、第1速度よりも速い第2速度で車両が走行しているときに照射光の光度を増減させる右個別光源および左個別光源よりも大きな左右方向の照射角度を持つ右個別光源および左個別光源の照射光の光度を交互に増減させることを特徴とする車両用前照灯装置。
  4. 車両に配置される前照灯用の光源と、
    前記光源による光の照射を制御する制御手段と、
    を備え、
    前記光源は、車両右側に配置される複数の右個別光源と、車両左側に配置される複数の左個別光源とを有し、
    前記複数の右個別光源の各々は、互いに領域が異なる配光パターンを形成し、
    前記複数の左個別光源の各々は、互いに領域が異なる配光パターンを形成し、
    前記制御手段は、
    前記光源の少なくとも1つの右個別光源および少なくとも1つの左個別光源の各々の照射光の光度を位相差をもって増減させ、
    共通する領域を有する配光パターンを形成する右個別光源および左個別光源の照射光の光度を交互に増減させ、
    第1速度で車両が走行しているときは、第1速度よりも速い第2速度で車両が走行しているときに照射光の光度を増減させる右個別光源および左個別光源よりも大きな左右方向の照射角度を持つ右個別光源および左個別光源の照射光の光度を交互に増減させることを特徴とする車両用前照灯装置。
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