JP5341465B2

JP5341465B2 - 車両用前照灯

Info

Publication number: JP5341465B2
Application number: JP2008269303A
Authority: JP
Inventors: 直子武信; 伸一小嶋
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2008-10-20
Filing date: 2008-10-20
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2028-10-20
Also published as: JP2010095205A

Description

本発明は、すれ違いビームユニットと走行ビームユニットを備えた車両用前照灯に関するものである。

車両用前照灯には、遠方視認性を確保する走行ビームと主に対向車にグレア（幻感）を与えないすれ違いビームの２つの機能を備え、この２つの機能を運転者の意思によって切り替えることができるものがある。

又、車両の走行シーンに合わせて非照射部位をスイブルや追加光源で照射することによって高い視認性を確保するようにしたＡＦＳ（Adaptive Front-lighting System）が提案され、既に実用に供されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００６−２２４８９８号公報特開２００６−１７９２４６号公報

ところで、車両の事故件数分析によれば、夜間事故の特徴として右側からの横断歩行者との事故が多く、昼間事故は逆に左側からの横断歩行者との事故が多いことが分かっている。又、人身事故の死亡率は夜間事故の方が昼間事故のそれよりも高いことも分かっている。

図１３に直線道路を走行中の車両のすれ違いビーム配光を示すが、この場合は対向車Ｖへのグレア防止のためにすれ違いビームの照射距離が短く、対向車線及び右側の歩道が十分に照射されていないため、運転者による歩行者Ｍ１，Ｍ２の発見が遅れて事故となる可能性がある。

又、図１４に直線道路を走行中の車両の走行ビーム配光を示すが、この場合は走行ビームの照射範囲が広いために運転者による歩行者Ｍ１，Ｍ２の発見は容易になる反面、対向車Ｖ及び先行車の運転者にグレアを与えるために正常な視界を確保することができず、これが原因で事故となる可能性がある。

図１５（ａ），（ｂ）にＡＦＳ機能を備えた車両用前照灯の右側カーブ走行時と左側カーブ走行時の走行ビーム配光をそれぞれ示すが、右側カーブ走行時と左側カーブ走行時には走行ビームの照射範囲がハンドルの操舵操作に連動してそれぞれ右方と左方にそれぞれスイブルする。この場合、走行ビームの照射範囲が広いために運転者による歩行者Ｍ１〜Ｍ３の発見は容易になる反面、対向車Ｖ及び先行車の運転者にグレアを与えるために正常な視界を確保することができないという問題がある。

又、図１６（ａ），（ｂ）にＡＦＳ機能を備えた車両用前照灯の右側カーブ走行時と左側カーブ走行時のすれ違いビーム配光を示すが、この場合、対向車Ｖへのグレア防止のためにすれ違いビームの照射距離が短く、対向車線及び右側の歩道が十分に照射されていないため、運転者による歩行者Ｍ２，Ｍ３の発見が遅れるという問題がある。

更に、図１７（ａ），（ｂ）に追加光源を備えた車両用前照灯の右側カーブ走行時と左側カーブ走行時のすれ違いビーム配光と追加ビーム配光をそれぞれ示すが、この場合も対向車Ｖへのグレア防止のためにすれ違いビームの照射距離が短く、対向車線及び右側の歩道が十分に照射されていないため、運転者による歩行者Ｍ２，Ｍ３の発見が遅れるという同様の問題がある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、すれ違いビームユニットと走行ビームユニットを備えた車両用前照灯において、前記走行ビームユニットを、連続した別々の部位を照射する複数の光学モジュールで構成し、前方監視システムによって対象物の区別と位置や斜線を感知し、その結果に基づいて前記光学モジュールを個別に点灯／消灯し、対向車と歩行者が同じゾーンに存在する場合には、対向車を優先してその対向車の位置を照射している光学モジュールを消灯することを特徴とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、すれ違いビームユニットと走行ビームユニットを備えた車両用前照灯において、前記走行ビームユニットを、連続した別々の部位を照射する複数の光学モジュールで構成し、前方監視システムによって対象物の区別と位置や車線を感知し、その結果に基づいて前記光学モジュールを個別に点灯／消灯することを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記前方監視システムが感知した対象物が対向車である場合には、その対向車の位置を照射している光学モジュールを消灯し、照射位置から対向車が移動すると、消灯していた光学モジュールを再点灯することを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記前方監視システムが感知した対象物が歩行者である場合には、その歩行者の位置を照射している光学モジュールを点灯し、照射位置から歩行者が移動すると、点灯していた光学モジュールを再消灯することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記光学モジュールの点灯／消灯に加えて、電位的制御によって明るさも変化させることを特徴とする。

請求項１〜３記載の発明によれば、対向車が存在するゾーンのみを消灯し、消灯／点灯を対向車の位置に合わせて連続的に行うとともに、歩行者が存在するゾーンのみを点灯し、消灯／点灯を歩行者の位置に合わせて連続的に行うようにしたため、対向車にグレアを与えることなく、運転者に対して歩行者を発見及び認知するに十分な照射を行って夜間での歩行者との事故を未然に防ぐことができる。

又、請求項１記載の発明によれば、対向車と歩行者が同じゾーンに存在する場合には、対向車を優先してその対向車の位置を照射している光学モジュールを消灯するようにしたため、対向車にグレアを与えることがなく、対向車の運転者による安全運転が可能となる。

請求項４記載の発明によれば、光学モジュールの点灯／消灯と同時に電気的制御によって明るさも変化させることによって、運転者に対して歩行者を発見及び認知するに一層十分な照射を行って夜間での歩行者との事故を確実に防ぐことができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る車両用前照灯である右側ランプの正面図、図２は同右側ランプの走行ビームユニット部分の正面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は左側及び右側ランプのＬＥＤ光学モジュールの配列を示す図、図５は本発明に係る車両用前照灯による走行ビーム配光を示す平面図である。

本発明に係る車両用前照灯の例えば右側ランプ１には、図１に示すように、すれ違いビームユニット２と走行ビームユニット３が設けられており、走行ビームユニット３は、連続した別々の部位を照射する６つのＬＥＤ光学モジュール（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）Ｒ１〜Ｒ６を横３列上下２段に配列して構成されており、各ＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ６は、図３に示すように、光源としてＬＥＤ４をそれぞれ備えている。尚、不図示の左側ランプも右側ランプ１と同様に構成されている。

右側ランプ１の走行ビームユニット３を構成する６つのＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ６は、図４に示すように車幅方向に１列に配列される配光セグメントを形成しており、同様に不図示の左側ランプの６つのＬＥＤ光学モジュール（Ｎｏ．１〜Ｎｏ．６）Ｌ１〜Ｌ６も車幅方向に１列に配列される配光セグメントを形成している。そして、右側及び左側の各６つのＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ６及びＬ１〜Ｌ６によって図５に示す走行ビーム配光が得られる。又、すれ違いビームユニット２によって図５に示すすれ違いビーム配光が得られる。

而して、本発明に係る車両用前照灯においては、カメラ等の不図示の前方監視システムによって前方の歩行者や対向車等の対象物の区別と位置や車線を感知し、その結果に基づいて走行ビームユニット３を構成する各６つのＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ６及びＬ１〜Ｌ６の点灯／消灯を制御するようにしている。尚、各６つのＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ６及びＬ１〜Ｌ６の点灯／消灯を制御する他、電気的制御によって各ＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ６及びＬ１〜Ｌ６の明るさを制御するようにしても良い。

ところで、走行ビームユニット３を構成する各６つのＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ６及びＬ１〜Ｌ６のうち、車両最外側を照射しているものは少なくとも角度２０°以上の範囲を照射する（車両中心（図４のＶ−Ｖ線）から、右側ランプ１は右２０°、左側ランプは左２０°の角度範囲を照射する）。又、各６つのＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ６及びＬ１〜Ｌ６のうち、車両中心上方を照射するものは少なくとも水平線（図４のＨ−Ｈ線）から７°上方の角度範囲を照射する。

又、歩行者を発見するための必要視認照度は距離によって異なり、照射部位が歩行者の顔である場合、必要視認照度は次式によって求められることが実験的に確認されている。

必要視認照度（ｙ）＝０．０７４３×距離（ｘ）−１．０７３７ …（１）
例えば、車両が時速６５ｋｍ／ｈで走行している場合、衝突を回避するためのタイムヘッドアウェイ３秒先に相当する距離（ｘ）５５．５ｍ前方において必要な視認照度（ｙ）を（１）式より算出すると約３Ｌｕｘとなる。従って、歩行者の位置と距離との関係に基づき、この部位を照射する配光を予め設定したり、電気的制御によって必要照度を確保することができる。

次に、本発明に係る車両用前照灯の走行ビームユニット３を構成する各６つのＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ６及びＬ１〜Ｌ６の点灯／消灯モードを各場合について図６〜図１２に従ってそれぞれ説明する。
（１）直線道路（対向車等が存在しない場合）：
車両が対向車等が存在しない直線道路を走行している場合には、すれ違いビームと共に、図６に示すように、右側ランプ１及び不図示の左側ランプの各６つのＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ６及びＬ１〜Ｌ６のうち、例えばＮｏ．１〜Ｎｏ．４のＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ４及びＬ１〜Ｌ４を点灯し、残りのＮｏ．５，６のＬＥＤ光学モジュールＲ５，Ｒ６及びＬ５，Ｌ６を消灯することによって図示のような走行ビーム配光を得ることができ、配光規格を満たすことができる。
（２）直線道路（対向車等が存在する場合）：
車両が対向車等が存在する直線道路を走行している場合には、カメラ等の不図示の前方監視システムによるセンシングによって対向車を感知すると、その位置を照射しているＬＥＤ光学モジュールを消灯する。例えば、図７に示す位置に対向車Ｖを感知した場合には、その対向車Ｖを照射している右側ランプのＮｏ．３のＬＥＤ光学モジュールＲ３を消灯する。そして、対向車Ｖの位置の変化に合わせ、その対向車Ｖの位置を照射しているＬＥＤ光学モジュールを適切に消灯し、照射位置から対向車Ｖが移動すると、消灯していたＬＥＤ光学モジュールを再点灯する。即ち、対向車Ｖが存在するゾーンのみを消灯し、消灯／点灯を対向車Ｖの位置に合わせて連続的に行う。

又、前方監視システムが歩行者を感知すると、その位置を照射しているＬＥＤ光学モジュールを点灯する。例えば、図７に示す位置に歩行者Ｍ１，Ｍ２を感知した場合には、その歩行者Ｍ１，Ｍ２を照射している左側ランプのＮｏ．３のＬＥＤ光学モジュールＬ３はそのまま点灯を継続し、右側ランプ１のＮｏ．５のＬＥＤ光学モジュールＲ５を点灯する。そして、歩行者Ｍ１，Ｍ２の位置の変化に合わせ、その歩行者Ｍ１，Ｍ２の位置を照射しているＬＥＤ光学モジュールを適切に点灯し、照射位置から歩行者Ｍ１，Ｍ２が移動すると、点灯していたＬＥＤ光学モジュールを再消灯する。即ち、消灯しているゾーンにおいては歩行者Ｍ１，Ｍ２が存在するゾーンのみを点灯し、消灯／点灯を歩行者Ｍ１，Ｍ２の位置に合わせて連続的に行う。

尚、対向車Ｖと歩行者Ｍ１又はＭ２が同じゾーンに存在する場合には、対向車Ｖを優先し、対向車Ｖにグレアを与えないように、その対向車Ｖの位置を照射しているＬＥＤ光学モジュールを消灯する。
（３）カーブ（対向車等が存在しない場合）：
車両が対向車等が存在しないカーブを走行している場合には、前方監視システムによって道路の白線を感知し、道路形状に合わせてその位置を照射しているＬＥＤ光学モジュールをすれ違いビームと共に点灯する。車両が右カーブを走行している場合、例えば図８に示すように左側ランプのＬＥＤ光学モジュールＬ１〜Ｌ６のうち、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３のＬＥＤ光学モジュールＬ１〜Ｌ３を点灯し、Ｎｏ．４〜Ｎｏ．６のＬＥＤ光学モジュールＬ４〜Ｌ６を消灯するとともに、右側ランプ１のＮｏ．１〜Ｎｏ．６の全てのＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ６を点灯する。

車両が左カーブを走行している場合、例えば図９に示すように左側ランプのＮｏ．１〜Ｎｏ．６の全てのＬＥＤ光学モジュールＬ１〜Ｌ６を点灯し、右側ランプ１のＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ６のうち、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．３のＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ３を点灯し、Ｎｏ．４〜Ｎｏ．６のＬＥＤ光学モジュールＲ４〜Ｒ６を消灯する。

尚、カーブの反対側（右カーブの場合は左側、左カーブの場合は右側）の照射光が道路以外を照射して紛らわしい場合には、そこを照射しているＬＥＤ光学モジュールを消灯するようにしても良い。
（４）カーブ（対向車等が存在する場合）：
車両が対向車等が存在するカーブを走行している場合には、前方監視システムによって対向車を感知し、その対向車の位置を照射しているＬＥＤ光学モジュールを消灯する。車両が右カーブを走行している場合に対向車と歩行者を感知すると、例えば図１０に示すように左側ランプのＬＥＤ光学モジュールＬ１〜Ｌ６のうち、歩行者Ｍ１の位置を照射しているＮｏ．１のＬＥＤ光学モジュールＬ１をＮｏ．２，３のＬＥＤ光学モジュールＬ２，Ｌ３と共にそのまま点灯し、右側ランプ１のＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ６のうち、対向車Ｖの位置を照射しているＮｏ．５のＬＥＤ光学モジュールＲ５を消灯し、歩行者Ｍ２の位置を照射しているＮｏ．６のＬＥＤ光学モジュールＲ６をそのまま点灯する。

車両が左カーブを走行している場合に対向車と歩行者を感知すると、例えば図１１に示すように左側ランプのＬＥＤ光学モジュールＬ１〜Ｌ６のうち、歩行者Ｍ１の位置を照射しているＮｏ．５のＬＥＤ光学モジュールＬ５をＮｏ，１，３，４，６の光学モジュールＬ１，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ６と共にそのまま点灯し、対向車Ｖの位置を照射しているＮｏ２のＬＥＤ光学モジュールＬ２を消灯し、右側ランプ１のＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ６のうち、歩行者Ｍ２の位置を照射するＮｏ．４のＬＥＤ光学モジュールＲ４をＮｏ．１〜Ｎｏ．３のＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ３と共にそのまま点灯する。

そして、対向車Ｖの位置の変化に合わせ、その対向車Ｖの位置を照射しているＬＥＤ光学モジュールを適切に消灯し、照射位置から対向車Ｖが移動すると、消灯していたＬＥＤ光学モジュールを再点灯する。即ち、対向車Ｖが存在するゾーンのみを消灯し、消灯／点灯を対向車Ｖの位置に合わせて連続的に行う。

又、歩行者Ｍ１，Ｍ２の位置の変化に合わせ、その歩行者Ｍ１，Ｍ２の位置を照射しているＬＥＤ光学モジュールを適切に点灯し、照射位置から歩行者Ｍ１，Ｍ２が移動すると、点灯していたＬＥＤ光学モジュールを再消灯する。即ち、消灯しているゾーンにおいては歩行者Ｍ１，Ｍ２が存在するゾーンのみを点灯し、消灯／点灯を歩行者Ｍ１，Ｍ２の位置に合わせて連続的に行う。

尚、対向車Ｖと歩行者Ｍ１又はＭ２が同じゾーンに存在する場合には、対向車Ｖを優先し、対向車Ｖにグレアを与えないように、その対向車Ｖの位置を照射しているＬＥＤ光学モジュールを消灯する。
（５）市街地（対向車が多い場合）：
車両が対向車が多い市街地を走行している場合、図１に示すすれ違いビームユニット２のみが点灯する。この場合、前方監視システムが歩行者を感知すると、その歩行者の位置を照射しているＬＥＤ光学モジュールを点灯する。例えば図１２に示す位置に歩行者Ｍ１，Ｍ２を感知した場合には、その歩行者Ｍ１，Ｍ２の位置を照射する左側ランプのＮｏ．３のＬＥＤ光学モジュールＬ３と右側ランプ１のＮｏ．５のＬＥＤ光学モジュールＲ５を点灯する。

そして、歩行者Ｍ１，Ｍ２の位置の変化に合わせ、その歩行者Ｍ１，Ｍ２の位置を照射しているＬＥＤ光学モジュールを適切に点灯し、照射位置から歩行者Ｍ１，Ｍ２が移動すると、点灯していたＬＥＤ光学モジュールを再消灯する。即ち、歩行者Ｍ１，Ｍ２が存在するゾーンのみを点灯し、消灯／点灯を歩行者Ｍ１，Ｍ２の位置に合わせて連続的に行う。

尚、対向車Ｖと歩行者Ｍ１又はＭ２が同じゾーンに存在する場合には、対向車Ｖを優先し、対向車Ｖにグレアを与えないように、その対向車Ｖの位置を照射しているＬＥＤ光学モジュールを消灯する。

以上のように、本実施の形態では、適切な配光を保ちながら、対向車が存在するゾーンのみを消灯し、消灯／点灯を対向車の位置に合わせて連続的に行うとともに、歩行者が存在するゾーンのみを点灯し、消灯／点灯を歩行者の位置に合わせて連続的に行うようにしたため、対向車にグレアを与えることなく、運転者に対して歩行者を発見及び認知するに十分な照射を行って夜間での歩行者との事故を未然に防ぐことができる。

又、対向車と歩行者が同じゾーンに存在する場合には、対向車を優先してその対向車の位置を照射しているＬＥＤ光学モジュールを消灯するようにしたため、対向車にグレアを与えることがなく、対向車の運転者は安全に運転を行うことができる。

更に、各ＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ６及びＬ１〜Ｌ６の点灯／消灯と同時に電気的制御によってこれらのＬＥＤ光学モジュールＲ１〜Ｒ６及びＬ１〜Ｌ６の明るさも変化させるようにすれば、運転者に対して歩行者を発見及び認知するに更に十分な照射を行って夜間での歩行者との事故をより確実に防ぐことができる。

尚、以上の実施の形態では、車両用前照灯の左右のランプに設けられる走行ビームユニットを各６つのＬＥＤ光学モジュールで構成したが、ＬＥＤ光学モジュールの個数は６以上であれば任意である。

本発明に係る車両用前照灯の右側ランプの正面図である。本発明に係る車両用前照灯の右側ランプの走行ビームユニット部分の正面図である。図２のＡ−Ａ線断面図である。本発明に係る車両用前照灯の左側及び右側ランプの配光セグメントの配列を示す図である。本発明に係る車両用前照灯による走行ビーム配光を示す平面図である。対向車等が存在しない直線道路を走行中の車両の前照灯の点灯／消灯制御を示す図である。対向車等が存在する直線道路を走行中の車両の前照灯の点灯／消灯制御を示す図である。対向車等が存在しない右カーブを走行中の車両の前照灯の点灯／消灯制御を示す図である。対向車等が存在しない左カーブを走行中の車両の前照灯の点灯／消灯制御を示す図である。対向車等が存在する右カーブを走行中の車両の前照灯の点灯／消灯制御を示す図である。対向車等が存在する左カーブを走行中の車両の前照灯の点灯／消灯制御を示す図である。対向車が多い市街地を走行中の車両の前照灯の点灯／消灯制御を示す図である。従来の車両用前照灯のすれ違いビームの照射範囲を示す図である。従来の車両用前照灯の走行ビームの照射範囲を示す図である。（ａ），（ｂ）はＡＦＳ機能を備えた従来の車両用前照灯の走行ビームの右側カーブ走行時と左側カーブ走行時の照射範囲を示す図である。（ａ），（ｂ）はＡＦＳ機能を備えた従来の車両用前照灯のすれ違いビームの右側カーブ走行時と左側カーブ走行時の照射範囲を示す図である。（ａ），（ｂ）は追加光源を備えた従来の車両用前照灯のすれ違いビームの右側カーブ走行時と左側カーブ走行時の照射範囲を示す図である。

符号の説明

１右側ランプ（車両用前照灯）
２すれ違いビームユニット
３走行ビームユニット
４ＬＥＤ（光源）
Ｌ１〜Ｌ６左側ランプのＬＥＤ光学モジュール
Ｍ１，Ｍ２歩行者
Ｒ１〜Ｒ６右側ランプのＬＥＤ光学モジュール
Ｖ対向車

Claims

すれ違いビームユニットと走行ビームユニットを備えた車両用前照灯において、
前記走行ビームユニットを、連続した別々の部位を照射する複数の光学モジュールで構成し、前方監視システムによって対象物の区別と位置や斜線を感知し、その結果に基づいて前記光学モジュールを個別に点灯／消灯し、対向車と歩行者が同じゾーンに存在する場合には、対向車を優先してその対向車の位置を照射している光学モジュールを消灯することを特徴とする車両用前照灯。
前記前方監視システムが感知した対象物が対向車である場合には、その対向車の位置を照射している工学モジュールを消灯し、照射位置から対向車が移動すると、消灯していた光学モジュールを再点灯することを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯。
前記前方監視システムが感知した対象物が歩行者である場合には、その飛行者の位置を照射している工学モジュールを点灯し、照射位置から歩行者が移動すると、点灯していた光学モジュールを再消灯することを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯。
前記光学モジュールの点灯／消灯に加えて、電位的制御によって明るさも変化させることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の車両用前照灯。