JP5255301B2 - 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、通常はロービームを照射して路面を照らして走行し、必要に応じてハイビームを照射して前方を確認しながら走行する。しかしながら、いわゆるカットオフラインより上方に光を照射すると、前走車の運転者や車両前方にいる歩行者にグレアを与えるおそれがある。このため、例えば、人物の位置を決定し、人物に対応する寸法および位置を有するマスクを像形成器上に形成して人物のまわりに投影された影を形成する車両用ヘッドライトが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、例えば、前走車の存在有無を検出し、検出結果に応じて一方向を減光するよう調光し、これによって減光した光を他の方向へ照射する車両用前照灯装置が提案されている（例えば、特許文献２参照）。また、例えば、物体を検出し、その検出結果に応じて光減衰マトリックス内の複数の画素のうち少なくとも１つの画素の光を減衰させる車両用暗視システムが提案されている（例えば、特許文献３参照）。
特開２００４−２３１１７８号公報 特開平４−８１３３７号公報 特開２００６−１８８２２４号公報
前走車や歩行者の存在などに応じて照射光の一部を減光すると、減光された領域に存在する前走車の運転者や歩行者などのグレアを抑制できる一方、運転者からはその部分が暗く見えることになる。このため、減光された領域に例えばチャッターバー、視線誘導標識などが存在する場合や、これから道路を横断しようとしている歩行者がいる場合においても、これらが確認しにくい状態となる。
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、運転者が確認しにくくなる車両前方の領域の発生を抑制しつつ、前走車や歩行者に与えるグレアを抑制することにある。
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、ロービーム用配光パターンのカットオフラインから上方の領域を含む第１付加配光パターンを形成し、第１付加配光パターンの一部を構成する第１部分領域への照射光の光度を増減可能に設けられる第１付加光源と、第１付加配光パターンと重なる第２付加配光パターンを形成し、第２付加配光パターンの一部を構成すると共に第１部分領域と一部において重なる第２部分領域への照射光の光度を増減可能に設けられる第２付加光源と、第１部分領域および第２部分領域の各々への照射光の光度の増減を制御する制御部と、を備える。
この態様によれば、例えば第１部分領域と第２部分領域との重複部分に前走車が検出されることにより両領域への照射光の光度を減少させる場合においても、重複部分以外の光度の減少を抑制することができる。このため、運転者が確認しにくくなる車両前方の領域の発生を抑制することができる。
第１付加光源は、第１付加配光パターンの少なくとも一部を分割して一列に並ぶように形成される複数の第１部分領域の各々への照射光の光度を増減可能に設けられ、第２付加光源は、第２付加配光パターンのうち複数の第１部分領域と重なる少なくとも一部を分割して、複数の第１部分領域の並び方向と同一方向に一列に並ぶように形成され、並び方向に進むにしたがって複数の第１部分領域の分割ラインと交互に分割ラインが現れる複数の第２部分領域の各々への照射光の光度を増減可能に設けられてもよい。
例えば前走車が２つの部分領域にまたがって存在する場合、前走車の運転者のグレアを抑制するためにはこの２つの部分領域への照射光の光度を低下させる必要がある。この態様によれば、例えば前走車が２つの第１部分領域にまたがって存在する場合においても、その前走車は１つの第２部分領域だけに存在する状態を実現することができる。したがって、この１つの第２部分領域以外の領域への照射光の光度の低下を抑制することができる。このため、分割ラインが重なるように複数の部分領域が設けられている場合に比べ、光度を減少させる領域を低減させることができる。
第１付加光源は、第１付加配光パターンのうち水平線を含む少なくとも一部を分割して水平方向に並ぶように形成される複数の第１部分領域の各々への照射光の光度を増減可能に設けられ、第２付加光源は、第２付加配光パターンのうち水平線を含む少なくとも一部を分割して水平方向に並ぶように形成される複数の第２部分領域の各々への照射光の光度を増減可能に設けられてもよい。
前走車や歩行者は、水平線を含む領域に存在する可能性が高い。この態様によれば、運転者が確認しにくくなる車両前方の領域の発生を抑制しつつ、水平線を含む領域への照射光の光度を必要に応じて減少させることにより、前走車や歩行者に与えるグレアを効果的に抑制することができる。
本発明のある態様の車両用前照灯装置は、前方の車両位置を検出する車両位置検出手段をさらに備えてもよい。制御部は、検出された車両位置を利用して第１部分領域に車両が存在するか否かを判定し、車両が存在する場合に第１部分領域への照射光の光度を車両が存在しない場合に比べて低くするよう第１付加光源による光の照射を制御し、および検出された車両位置を利用して第２部分領域に車両が存在するかを判定し、車両が存在する場合に第２部分領域への照射光の光度を車両が存在しない場合に比べて低くするよう第２付加光源による光の照射を制御してもよい。
この態様によれば、前走車や歩行者に与えるグレアを抑制するときに、第１部分領域と第２部分領域との重複部分以外の部分の光度の低下を抑制することができる。このため、運転者が確認しにくくなる車両前方の領域の発生を抑制することができる。
本発明によれば、運転者が確認しにくくなる車両前方の領域の発生を抑制しつつ、前走車や歩行者に与えるグレアを抑制することができる。
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、およびカメラ１６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。カメラ１６は、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサやＣＯＭＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサなどの撮像素子を有し、車両前方の映像を撮像して画像データを生成する。カメラ１６は統合制御部１４に接続されており、生成された画像データは統合制御部１４に出力される。
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、右前照灯ユニット２２Ｒについて説明することで左前照灯ユニット２２Ｌ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、この灯室内にエクステンション３４、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１の実施形態に係る第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、第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子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、第１の実施形態に係る右発光素子ユニット４９Ｒの構成を示す斜視図である。第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子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のおもて面に第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５の順に帯状となるよう一直線状に配置される。第１の実施形態では、第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５は同一の幅を有している。
第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子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、第３右発光素子５２Ｒ３の表面中心に位置している。ヒートシンク５４は、アルミなどの金属により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。右発光素子ユニット４９Ｒは、左から第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５の順に並んでホルダ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。第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子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、第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子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。
図５は、第１の実施形態に係る第２左灯具ユニット３８Ｌの構成を示す図である。図５では、第２左灯具ユニット３８Ｌ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と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。第２左灯具ユニット３８Ｌは、ホルダ４６、投影レンズ４８、および左発光素子ユニット４９Ｌを有する。左発光素子ユニット４９Ｌは、基板５６、第１左発光素子５２Ｌ１〜第４左発光素子５２Ｌ４、およヒートシンク５４を有する。左発光素子ユニット４９Ｌの構成について、図６に関連して詳述する。
図６は、第１の実施形態に係る左発光素子ユニット４９Ｌの構成を示す斜視図である。第１左発光素子５２Ｌ１〜第４左発光素子５２Ｌ４の各々は同一の高さを有する長方形に形成され、基板５６のおもて面に第１左発光素子５２Ｌ１〜第４左発光素子５２Ｌ４の順に帯状となるよう一直線状に配置される。第１の実施形態では、第２左発光素子５２Ｌ２および第３左発光素子５２Ｌ３は同一の幅を有している。また、第１左発光素子５２Ｌ１および第４左発光素子５２Ｌ４は同一の幅を有し、第２左発光素子５２Ｌ２および第３左発光素子５２Ｌ３の幅より大きい幅を有している。第１左発光素子５２Ｌ１〜第４左発光素子５２Ｌ４の各々も、発光チップ（図示せず）および薄膜を有する点は上述と同様である。投影レンズ４８の後方焦点Ｆは、第２左発光素子５２Ｌ２と第３左発光素子５２Ｌ３との境界線の中央に位置している。基板５６の裏面にはヒートシンク５４が取り付けられている。
図５に戻る。左発光素子ユニット４９Ｌは、左から第１左発光素子５２Ｌ１〜第４左発光素子５２Ｌ４の順に並んでホルダ４６の内部に配置されるよう、基板５６がホルダ４６の他方の開口部に取り付けられる。第１左発光素子５２Ｌ１〜第４左発光素子５２Ｌ４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、第１左発光素子５２Ｌ１〜第４左発光素子５２Ｌ４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、第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５、および第１左発光素子５２Ｌ１〜第４左発光素子５２Ｌ４を必要に応じて発光素子５２と総称する。
図７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、例えば車両前方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２カットオフラインＣＬ２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をやや左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。したがって、第２右灯具ユニット３８Ｒおよび第２左灯具ユニット３８Ｌの各々は、付加配光パターンＰＡを形成する付加光源として機能する。なお、第２右灯具ユニット３８Ｒおよび第２左灯具ユニット３８Ｌの各々は、いわゆるハイビーム用光源として機能してもよい。付加配光パターンＰＡは水平線を含み、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、第２右灯具ユニット３８Ｒによって形成される右付加配光パターンＰＡＲ、および第２左灯具ユニット３８Ｌによって形成される左付加配光パターンＰＡＬが合成されて形成される。
図８（ａ）は、右付加配光パターンＰＡＲを示す図である。右付加配光パターンＰＡＲは、付加配光パターンＰＡと同一の外形を有する。第１の実施形態では、右付加配光パターンＰＡＲは５つの領域に分割されて構成されている。以下、これら５つの領域を右から順に第１右部分領域ＰＡＲ１〜第５右部分領域ＰＡＲ５といい、必要に応じて「右部分領域」と総称する。
第１右部分領域ＰＡＲ１〜第５右部分領域ＰＡＲ５の各々は、第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５の各々を光源像とした投影像として形成される。このため、第１右部分領域ＰＡＲ１〜第５右部分領域ＰＡＲ５は、第１右発光素子５２Ｒ１〜第５右発光素子５２Ｒ５の光度を調整することにより、各々への照射光の光度を増減可能に設けられている。
第１右部分領域ＰＡＲ１〜第５右部分領域ＰＡＲ５は、高さ及び幅が同一の矩形に形成される。第１右部分領域ＰＡＲ１〜第５右部分領域ＰＡＲ５の各々は、鉛直に伸びる分割ライン上で隣り合う同士が接する。なお、第１右部分領域ＰＡＲ１〜第５右部分領域ＰＡＲ５が矩形に限ら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。
図８（ｂ）は、左付加配光パターンＰＡＬを示す図である。左付加配光パターンＰＡＬは、付加配光パターンＰＡと同一の外形を有する。第１の実施形態では、左付加配光パターンＰＡＬは４つの領域に分割されて構成されている。以下、これら４つの領域を右から順に第１左部分領域ＰＡＬ１〜第４左部分領域ＰＡＬ４といい、必要に応じて「左部分領域」と総称する。
第１左部分領域ＰＡＬ１〜第４左部分領域ＰＡＬ４の各々は、第１左発光素子５２Ｌ１〜第４左発光素子５２Ｌ４の各々を光源像とした投影像として形成される。このため、第１左部分領域ＰＡＬ１〜第４左部分領域ＰＡＬ４は、第１左発光素子５２Ｌ１〜第４左発光素子５２Ｌ４の光度を調整することにより、各々への照射光の光度を増減可能に設けられている。
第１左部分領域ＰＡＬ１〜第４左部分領域ＰＡＬ４は同一の高さを有する矩形に形成される。第２左部分領域ＰＡＬ２および第３左部分領域ＰＡＬ３は同一の幅を有している。第１左部分領域ＰＡＬ１および第４左部分領域ＰＡＬ４は同一の幅を有し、第２左部分領域ＰＡＬ２および第３左部分領域ＰＡＬ３よりも大きい幅を有している。第１左部分領域ＰＡＬ１〜第４左部分領域ＰＡＬ４の各々は、鉛直に伸びる分割ライン上で隣り合う同士が接する。なお、第１左部分領域ＰＡＬ１〜第４左部分領域ＰＡＬ４が矩形に限ら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。
図８（ｃ）は、右付加配光パターンＰＡＲと左付加配光パターンＰＡＬとを合成した付加配光パターンＰＡを示す図である。理解が容易となるよう、右付加配光パターンＰＡＲの外形および分割ラインを太線で示し、左付加配光パターンＰＡＬの外形および分割ラインを細線で示している。
例えば、第２右部分領域ＰＡＲ２は、第１左部分領域ＰＡＬ１および第２左部分領域ＰＡＬ２のそれぞれと一部において重なる。また、第３右部分領域ＰＡＲ３は、第２左部分領域ＰＡＬ２および第３左部分領域ＰＡＬ３のそれぞれと一部において重なる。また、第４右部分領域ＰＡＲ４は、第３左部分領域ＰＡＬ３および第４左部分領域ＰＡＬ４のそれぞれと一部において重なる。この結果、付加配光パターンＰＡは、水平方向に進むにしたがって右付加配光パターンＰＡＲの分割ラインと左付加配光パターンＰＡＬの分割ラインとが交互に現れるよう形成される。以下、右付加配光パターンＰＡＲの分割ラインおよび左付加配光パターンＰＡＬの分割ラインによって区画される付加配光パターンＰＡの部分的な領域を、右から順に第１部分領域ＰＡ１〜第８部分領域ＰＡ８とする。
第１の実施形態に係る車両１０には、中間ビームモードが設けられている。以下、中間ビームモード時の前照灯ユニット２２の制御方法について、図９に関連して詳述する。
図９は、中間ビームモード時の対向車の位置と、右付加配光パターンＰＡＲ、左付加配光パターンＰＡＬ、および付加配光パターンＰＡとの関係を示す図である。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、中間ビームオン信号が前照灯制御部２０に出力される。前照灯制御部２０は、中間ビームオン信号を受信すると、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。
具体的には、統合制御部１４は、カメラ１６から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、解析して得られた前照灯の位置を利用してその対向車の位置を特定する。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右部分領域には対向車が存在すると推定し、その右部分領域を形成する発光素子５２を消灯させる。なお、前照灯制御部２０は、発光素子５２を消灯させることに代えて、対向車が存在すると推定された右部分領域を形成する発光素子５２の照射光の光度を、車両が存在しないと推定される通常のときよりも低くしてもよい。
また、前照灯制御部２０は、車両が存在すると推定された左部分領域を形成する発光素子５２を消灯させる。なお、前照灯制御部２０は、発光素子を消灯させることに代えて、対向車が存在すると推定された左部分領域を形成する発光素子の照射光の光度を、車両が存在しないと推定される通常のときよりも低くしてもよい。こうして、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、対向車の運転者与えるグレアを抑制することができる。
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右部分領域および左部分領域への照射光の光度を通常よりも低くするよう、発光素子５２の点灯を制御してもよい。
対向車２が第２左部分領域ＰＡＬ２と第３左部分領域ＰＡＬ３との分割ラインにまたがる第１位置にあると判定した場合、前照灯制御部２０は、第３右部分領域ＰＡＲ３を形成する第３右発光素子５２Ｒ３を消灯させる。また、前照灯制御部２０は、第２左部分領域ＰＡＬ２を形成する第２左発光素子５２Ｌ２、および第３左部分領域ＰＡＬ３を形成する第３左発光素子５２Ｌ３を消灯させる。これにより、付加配光パターンＰＡは、第４部分領域ＰＡ４および第５部分領域ＰＡ５へ光が照射されずこの部分が暗い状態となる。一方、第３部分領域ＰＡ３および第６部分領域ＰＡ６には、第２左灯具ユニット３８Ｌまたは第２右灯具ユニット３８Ｒの一方から光が照射されるため、第４部分領域ＰＡ４および第５部分領域ＰＡ５よりは明るく、対向車が存在しないと推定される他の部分領域より暗い状態となる。以下、図９において、黒く塗りつぶしてある領域は、第２右灯具ユニット３８Ｒおよび第２左灯具ユニット３８Ｌのどちらからも光が照射されない領域を示す。また、斜線の領域は、第２右灯具ユニット３８Ｒおよび第２左灯具ユニット３８Ｌの一方から光が照射される領域を示す。
対向車２が第２右部分領域ＰＡＲ２と第２右部分領域ＰＡＲ２との分割ラインにまたがる第２位置にあると判定した場合、前照灯制御部２０は、第２右部分領域ＰＡＲ２を形成する第２右発光素子５２Ｒ２、および第３右部分領域ＰＡＲ３を形成する第３右発光素子５２Ｒ３を消灯させる。また、前照灯制御部２０は、第２左部分領域ＰＡＬ２を形成する第２左発光素子５２Ｌ２を消灯させる。これにより、付加配光パターンＰＡは、第３部分領域ＰＡ３および第４部分領域ＰＡ４に光が照射されずこの部分が暗い状態となる。一方、第２部分領域ＰＡ２および第５部分領域ＰＡ５は、第２左灯具ユニット３８Ｌまたは第２右灯具ユニット３８Ｒの一方から光が照射されるため、第３部分領域ＰＡ３および第４部分領域ＰＡ４よりは明るく、対向車が存在しないと推定される他の部分領域より暗い状態となる。
対向車２が第１左部分領域ＰＡＬ１と第２左部分領域ＰＡＬ２との分割ラインにまたがる第３位置にあると判定した場合、前照灯制御部２０は、第２右部分領域ＰＡＲ２を形成する第２右発光素子５２Ｒ２を消灯させる。また、前照灯制御部２０は、第１左部分領域ＰＡＬ１を形成する第１左発光素子５２Ｌ１、および第２左部分領域ＰＡＬ２を形成する第２左発光素子５２Ｌ２を消灯させる。これにより、付加配光パターンＰＡは、第２部分領域ＰＡ２および第３部分領域ＰＡ３に光が照射されずこの部分が暗い状態となる。一方、第１部分領域ＰＡ１および第４部分領域ＰＡ４は、第２右灯具ユニット３８Ｒおよび第２左灯具ユニット３８Ｌの一方から光が照射されるため、第２部分領域ＰＡ２および第３部分領域ＰＡ３よりは明るく、対向車が存在しないと推定される他の部分領域より暗い状態となる。
対向車２が第１右部分領域ＰＡＲ１と第２右部分領域ＰＡＲ２との分割ラインにまたがる第４位置にあると判定した場合、前照灯制御部２０は、第１右部分領域ＰＡＲ１を形成する第１右発光素子５２Ｒ１、および第２右部分領域ＰＡＲ２を形成する第２右発光素子５２Ｒ２を消灯させる。また、前照灯制御部２０は、第１左部分領域ＰＡＬ１を形成する第１左発光素子５２Ｌ１を消灯させる。これにより、付加配光パターンＰＡは、第１部分領域ＰＡ１および第２部分領域ＰＡ２に光が照射されずこの部分が暗い状態となる。一方、第３部分領域ＰＡ３は、第２右灯具ユニット３８Ｒからは光が照射されないが第２左灯具ユニット３８Ｌから光が照射されるため、第１部分領域ＰＡ１および第２部分領域ＰＡ２よりは明るく、対向車が存在しないと推定される他の部分領域より暗い状態となる。
対向車２が第１右部分領域ＰＡＲ１の水平方向の中心付近に位置する第５位置にあると判定した場合、前照灯制御部２０は、第１右部分領域ＰＡＲ１を形成する第１右発光素子５２Ｒ１を消灯させる。また、前照灯制御部２０は、第１左部分領域ＰＡＬ１を形成する第１左発光素子５２Ｌ１を消灯させる。これにより、付加配光パターンＰＡは、第１部分領域ＰＡ１に光が照射されずにこの部分が暗い状態となる。一方、第２部分領域ＰＡ２は、第２左灯具ユニット３８Ｌからは光が照射されないが第２右灯具ユニット３８Ｒからは光が照射されるため、第１部分領域ＰＡ１よりは明るく、対向車が存在しないと推定される他の部分領域より暗い状態となる。なお、対向車２が第１位置よりも左方向にある場合は、前照灯制御部２０は、対向車２の存在位置に応じて第２位置〜第５位置の左右逆となるよう発光素子５２の点灯を制御するため説明を省略する。
図１０は、右付加配光パターンＰＡＲと左付加配光パターンＰＡＬが同一形状に分割され、右部分領域と左部分領域の各々が第１１部分領域ＰＡ１１〜第１５部分領域ＰＡ１５の共通する部分領域を形成する場合における、中間ビームモード時の対向車の位置と付加配光パターンＰＡとの関係を示す図である。上述と同様に中間ビームモードにおいて対向車２が存在する部分領域を形成する発光素子を消灯させる場合、図１０に示すように、例えば対向車２が第２位置にあるとき、第２部分領域ＰＡ２〜第５部分領域ＰＡ５に相当する第１２部分領域ＰＡ１２および第１３部分領域ＰＡ１３が暗い状態となる。また、例えば対向車２が第４位置にあるとき第１部分領域ＰＡ１〜第３部分領域ＰＡ３に相当する第１１部分領域ＰＡ１１および第１２部分領域ＰＡ１２が暗い状態となる。
図９に戻る。これに対して、第１の実施形態における中間ビームモードでは、対向車２が第２位置にあるとき、第３部分領域ＰＡ３および第４部分領域ＰＡ４しか暗い状態とならない。また、対向車２が第４位置にあるとき、第１部分領域ＰＡ１および第２部分領域ＰＡ２しか暗い状態とならない。このため、図１０に示す場合と比べ運転者が確認しにくい領域を少なくすることができ、例えばチャッターバーや視線誘導標識などの広い範囲での確認が可能となる。
（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、左前照灯ユニット６０Ｌ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の実施形態に係る第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、第１右発光素子８０Ｒ１、第３右発光素子８０Ｒ３、第５右発光素子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。ブロック７６におけるこれら貫通孔の開口部が設けられた一方の端面は、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第１右発光素子８０Ｒ１、第３右発光素子８０Ｒ３、および第５右発光素子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、アルミなどの金属により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の実施形態に係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および同一の幅を有する矩形に形成される。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、左から第１右発光素子８０Ｒ１、第３右発光素子８０Ｒ３、第５右発光素子８０Ｒ５の順に並ぶよう発光素子ユニット７４が固定される。
第１右発光素子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、開口部の像の投影像として第１右部分領域ＰＡＲ１が形成される。第３右発光素子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、開口部の像の投影像として第３右部分領域ＰＡＲ３が形成される。第５右発光素子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、開口部の像の投影像として第５右部分領域ＰＡＲ５が形成される。したがって、第１右発光素子８０Ｒ１、第３右発光素子８０Ｒ３、および第５右発光素子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。
図１４は、第２の実施形態に係る第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。以下、上述した構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。第３右灯具ユニット６４Ｒは、ホルダ７０、投影レンズ７２、および右発光素子ユニット９４Ｒを有する。
右発光素子ユニット９４Ｒは、ブロック９６、基板９８、第２右発光素子８０Ｒ２、第４右発光素子８０Ｒ４、およびヒートシンク８２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。ブロック９６におけるこれら貫通孔の開口部が設けられた一方の端面は、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第２右発光素子８０Ｒ２が、第２光路９６ｂの開口部に相当する位置に第４右発光素子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。
図１５は、第２の実施形態に係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の開口部は同一の高さおよび幅を有し、それぞれ横方向に並ぶよう配置される。投影レンズ７２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７０の内部に配置されるよう、基板９８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、左から第２右発光素子８０Ｒ２、第４右発光素子８０Ｒ４の順に並ぶよう右発光素子ユニット９４Ｒが固定される。
第２右発光素子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、開口部の像の投影像として第２右部分領域ＰＡＲ２が形成される。第４右発光素子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、開口部の像の投影像として第４右部分領域ＰＡＲ４が形成される。したがって、第２右発光素子８０Ｒ２および第４右発光素子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。このように、ブロックを用いてその開口部に光源像を形成する場合においても、右から水平方向に第１右部分領域ＰＡＲ１〜第５右部分領域ＰＡＲ５の順に一列に並ぶよう分割されて構成される右付加配光パターンＰＡＲを形成することができる。
図１６は、第２の実施形態に係る第２左灯具ユニット６２Ｌの構成を示す図である。図１６では、第２左灯具ユニット６２Ｌ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左灯具ユニット６２Ｌは、ホルダ７０、投影レンズ７２、および左発光素子ユニット７４Ｌ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。
左発光素子ユニット７４Ｌは、ブロック１０２、基板１０４、第１左発光素子８０Ｌ１、第３左発光素子８０Ｌ３、およびヒートシンク８２を有する。ブロック１０２には、貫通孔である第１光路１０２ａおよび第２光路１０２ｂが設けられている。第１光路１０２ａおよび第２光路１０２ｂの各々の内面は鏡面によって構成されている。ブロック１０２におけるこれら貫通孔の開口部が設けられた一方の端面は、基板１０４のおもて面に固定される。基板１０４のおもて面には、第１光路１０２ａおよび第２光路１０２ｂの各々の開口部に相当する位置に第１左発光素子８０Ｌ１および第３左発光素子８０Ｌ３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。
図１７は、第２の実施形態に係る左発光素子ユニット７４Ｌの外観を示す斜視図である。図１７に示すように、第１光路１０２ａおよび第２光路１０２ｂの各々の開口部は同一の高さを有する矩形に形成され、横方向に一列に並ぶよう配置される。第１光路１０２ａの開口部は、第２光路１０２ｂの開口部より大きな幅を有する。投影レンズ７２の後方焦点Ｆは、第２光路１０２ｂの開口部における第１光路１０２ａ側の縁に位置している。
図１６に戻る。左発光素子ユニット７４Ｌは、ブロック１０２がホルダ７０の内部に配置されるよう、基板１０４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、左から第１左発光素子８０Ｌ１、第３左発光素子８０Ｌ３の順に並ぶよう発光素子ユニット７４が固定される。
第１左発光素子８０Ｌ１が点灯すると、その照射光は第１光路１０２ａの内面を反射しながらその開口部に進み、開口部の像の投影像として第１左部分領域ＰＡＬ１が形成される。第３左発光素子８０Ｌ３が点灯すると、その照射光は第２光路１０２ｂの内面を反射しながらその開口部に進み、開口部の像の投影像として第３左部分領域ＰＡＬ３が形成される。したがって、第１左発光素子８０Ｌ１および第３左発光素子８０Ｌ３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。
図１８は、第２の実施形態に係る第３左灯具ユニット６４Ｌの構成を示す図である。図１８では、第３左灯具ユニット６４Ｌを水平面で切断して上方から見た断面図を示している。以下、上述で説明した構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。第３左灯具ユニット６４Ｌは、ホルダ７０、投影レンズ７２、および左発光素子ユニット９４Ｌを有する。
左発光素子ユニット９４Ｌは、ブロック１０８、基板１１０、第２左発光素子８０Ｌ２、第４左発光素子８０Ｌ４、およびヒートシンク８２を有する。ブロック１０８には、貫通孔である第１光路１０８ａおよび第２光路１０８ｂが設けられている。第１光路１０８ａおよび第２光路１０８ｂの各々の内面は鏡面によって構成されている。ブロック１０８におけるこれら貫通孔の開口部が設けられた一方の端面は、基板１１０のおもて面に固定される。基板１１０のおもて面には、第１光路１０８ａの開口部に相当する位置第２左発光素子８０Ｌ２が、第２光路１０８ｂの開口部に相当する位置に第４左発光素子８０Ｌ４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。
図１９は、第２の実施形態に係る左発光素子ユニット９４Ｌの外観を示す斜視図である。図１９に示すように、第１光路１０８ａおよび第２光路１０８ｂの各々の開口部は同一の高さを有する矩形に形成され、横方向に一列に並ぶよう配置される。第１光路１０８ａの開口部は第２光路１０８ｂの開口部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１光路１０８ａの開口部における第２光路１０８ｂ側の縁に位置している。
図１８に戻る。左発光素子ユニット９４Ｌは、ブロック１０８がホルダ７０の内部に配置されるよう、基板１１０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、左から第２左発光素子８０Ｌ２、第４左発光素子８０Ｌ４の順に並ぶよう左発光素子ユニット９４Ｌが固定される。
第２左発光素子８０Ｌ２が点灯すると、その照射光は第１光路１０８ａの内面を反射しながらその開口部に進み、開口部の像の投影像として第２左部分領域ＰＡＬ２が形成される。第４左発光素子８０Ｌ４が点灯すると、その照射光は第２光路１０８ｂの内面を反射しながらその開口部に進み、開口部の像の投影像として第４左部分領域ＰＡＬ４が形成される。したがって、第２左発光素子８０Ｌ２および第４左発光素子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。
このように、ブロックを用いてその開口部に光源像を形成する場合においても、右から水平方向に第１左部分領域ＰＡＬ１〜第４左部分領域ＰＡＬ４の順に一列に並ぶよう分割されて構成される左付加配光パターンＰＡＬを形成することができる。第２の実施形態においても、水平方向に進むにしたがって右付加配光パターンＰＡＲの分割ラインと左付加配光パターンＰＡＬの分割ラインとが交互に現れるよう付加配光パターンＰＡが形成される。これによって、中間ビームモードにおいて、第２右灯具ユニット３８Ｒおよび第２左灯具ユニット３８Ｌの双方から光が照射されない領域を少なくすることができる。
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。
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１の実施形態に係る第２右灯具ユニットの構成を示す図である。 第１の実施形態に係る右発光素子ユニットの構成を示す斜視図である。 第１の実施形態に係る第２左灯具ユニットの構成を示す図である。 第１の実施形態に係る左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、例えば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。 （ａ）は、右付加配光パターンＰＡＲを示す図であり、（ｂ）は、左付加配光パターンＰＡＬを示す図であり、（ｃ）は、右付加配光パターンＰＡＲと左付加配光パターンＰＡＬとを合成した付加配光パターンＰＡを示す図である。 中間ビームモード時の対向車の位置と、右付加配光パターンＰＡＲ、左付加配光パターンＰＡＬ、および付加配光パターンＰＡとの関係を示す図である。 右付加配光パターンＰＡＲと左付加配光パターンＰＡＬが同一形状に分割され、右部分領域と左部分領域の各々が第１１部分領域ＰＡ〜第１５部分領域ＰＡの共通する部分領域を形成する場合における、中間ビームモード時の対向車の位置と付加配光パターンＰＡとの関係を示す図である。 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の実施形態に係る第２右灯具ユニットの構成を示す図である。 第２の実施形態に係る右発光素子ユニットの外観を示す斜視図である。 第２の実施形態に係る第３右灯具ユニットの構成を示す図である。 第２の実施形態に係る右発光素子ユニットの外観を示す斜視図である。 第２の実施形態に係る第２左灯具ユニットの構成を示す図である。 第２の実施形態に係る左発光素子ユニットの外観を示す斜視図である。 第２の実施形態に係る第３左灯具ユニットの構成を示す図である。 第２の実施形態に係る左発光素子ユニットの外観を示す斜視図である。
符号の説明
２ 対向車、 １０ 車両、 １１ 前照灯システム、 １２ 前照灯装置、 １４ 統合制御部、 １６ カメラ、 ２０ 前照灯制御部、 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、 ３８Ｌ 第２左灯具ユニット、 ４９Ｒ 右発光素子ユニット、 ４９Ｌ 左発光素子ユニット、 ５２Ｒ１〜５２Ｒ５ 第１右発光素子〜第５右発光素子、 ５２Ｌ１〜５２Ｌ４ 第１左発光素子〜第４左発光素子。

Claims (3)

  1. ロービーム用配光パターンのカットオフラインから上方の領域を含む第１付加配光パターンを形成し、第１付加配光パターンの一部を構成する第１部分領域への照射光の光度を増減可能に設けられる第１付加光源と、
    第１付加配光パターンと重なる第２付加配光パターンを形成し、第２付加配光パターンの一部を構成すると共に第１部分領域と一部において重なる第２部分領域への照射光の光度を増減可能に設けられる第２付加光源と、
    前記第１付加光源および前記第２付加光源による光の照射を制御する制御部と、
    前方の車両位置を検出する車両位置検出手段と、を備え、
    前記制御部は、前記車両位置検出手段によって、隣合う前記第１部分領域間の分割ラインまたは隣合う前記第２部分領域間の分割ラインにまたがる位置に車両が検出された場合、該車両が内部に存在する第１または第２部分領域と、この領域と重なる第２または第１部分領域の光度を他の部分領域よりも低下させることを特徴とする車両用前照灯装置。
  2. 前記第１付加光源は、第１付加配光パターンの少なくとも一部を分割して一列に並ぶように形成される複数の第１部分領域の各々への照射光の光度を増減可能に設けられ、
    前記第２付加光源は、第２付加配光パターンのうち複数の第１部分領域と重なる少なくとも一部を分割して、複数の第１部分領域の並び方向と同一方向に一列に並ぶように形成され、並び方向に進むにしたがって複数の第１部分領域の分割ラインと交互に分割ラインが現れる複数の第２部分領域の各々への照射光の光度を増減可能に設けられ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. 前記第１付加光源は、第１付加配光パターンのうち水平線を含む少なくとも一部を分割して水平方向に並ぶように形成される複数の第１部分領域の各々への照射光の光度を増減可能に設けられ、
    前記第２付加光源は、第２付加配光パターンのうち水平線を含む少なくとも一部を分割して水平方向に並ぶように形成される複数の第２部分領域の各々への照射光の光度を増減可能に設けられることを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯装置。
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