JP6162543B2 - 車両用前照灯 - Google Patents

Description

本発明は、車両用前照灯に関する。

走行用ビーム（ハイビーム）の配光を前方に形成する走行用前照灯は、車両から遠く離れた前方を照明するものである。そのため、走行用ビームは、車両のドライバーにとっては前方の視認性が高いが、前走車、対向車及び歩行者にグレアを与えてしまう。
一方、すれ違い用ビーム（ロービーム）の配光を前方に形成するすれ違い用前照灯は、灯具光軸を通る水平面よりも下の領域を照明するものである。そのため、すれ違い用ビームは、前走者、対向車及び歩行者にグレアを与えないが、車両のドライバーにとっては前方の視認性が低い。
配光可変型前照灯も開発されているが（例えば、特許文献１〜４参照）、そのような配光可変型前照灯は前走車及び対向四輪車に対する眩しさ軽減に有効であるが、対向二輪車及び歩行者にとっては眩しさを与えてしまう。

特開平９−３９６４８号公報 特開２００２−２８９００８号公報 特開２００９−２２０６３１号公報 特開平１−２４４９３４号公報

走行用前照灯、すれ違い用前照灯及び配光可変型前照灯は何れも一長一短である。
そこで、本発明が解決しようとする課題は、車両のドライバーにとって前方の視認性が良く、更に対向車及び対向車側の歩行者を照明することができ、対向車及び歩行者に眩しさを与えないようにすることである。

以上の課題を解決するべく、請求項１に係る発明は、前面が凹面状のリフレクターと、前記リフレクターの前面側に設けられ、正面から見て前記リフレクターの中央部に配置された光源と、を備え、前記リフレクターの前面の上下中央部には、複数の走行用配光形成反射面が形成され、前記リフレクターの前面であって前記走行用配光形成反射面の上側及び下側には、複数の対向車側照明反射面が形成され、前記複数の走行用配光形成反射面が、前記光源により発せられた光を前方へ反射させて、前記リフレクターに正対する仮想スクリーンに走行用ビームとしての配光を形成し、前記複数の対向車側照明反射面が、前記光源により発せられた光を、前記仮想スクリーンのうち前記光軸から対向車側にずれているとともに互いに一部重なり合った複数の領域に向けて反射させ、前記複数の対向車側照明反射面によって反射される光の光度がそれぞれ６２５ｃｄ以下であることを特徴とする車両用前照灯である。

請求項２に係る発明は、前記複数の対向車側照明反射面のうち、前記複数の領域のうち同一の領域に向けて反射させる対向車側照明反射面同士が互いに離れていることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯である。

本発明によれば、走行用ビームとしての配光が走行用配光形成反射面によって形成されるから、この車両用灯具が取り付けられた車両のドライバーにとって前方の視認性が良い。
光源によって発せられた光が複数の対向車側照明反射面によって対向車側へ向けて反射されるから、対向車及び対向車側の歩行者を照明することができる。
対向車側照明反射面によって反射される光の光度が６２５ｃｄ以下である。対向車側の歩道にいる歩行者等にとっては、これら対向車側照明反射面によって反射された光が別々の方角から進行してきているように見える。そのため、歩行者等にとっては眩しさを感じにくい。

車両用前照灯の正面図である。 車両が通行する道路の平面図である。 車両が通行する道路の側面図である。 車両用前照灯に正対する仮想スクリーン上において走行用ビームの規格を満たす光度を説明するための図面である。 車両用前照灯に正対する仮想スクリーン上における反射光の照射領域を示した図面である。

以下に、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の技術的範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は、マルチリフレクター型の車両用前照灯１の正面図である。図１に示す左右は、車両の進行方向に向かって見て定めたものである。

この車両用前照灯１は、走行用ビーム（ハイビーム）の前照灯であって、対向車の乗員又は歩行者に与える眩しさを低減させるものである。そのため、対向車又は歩行者が車両の前方にいても、この車両用前照灯１を消灯せずに済み、この車両用前照灯１は夜間中に常時点灯して使用可能なものである。この車両用前照灯１は２つで一組のセットを構成し、一方の車両用前照灯１が車両の右前部に取り付けられ、他方の車両用前照灯１が車両の左前部に取り付けられている。

この車両用前照灯１はバルブ２及びリフレクター１０を備える。
バルブ２は、ハロゲン電球、白熱電球、放電灯（例えば、高輝度放電灯（ＨＩＤ）、高圧金属蒸気放電灯等）その他のバルブである。
リフレクター１０が前側で開口した椀状に形作られ、リフレクター１０の前面が凹面状に形成され、リフレクター１０の後面が凸面状に形成されている。リフレクター１０の中央部を装着孔１１が前後に貫通し、バルブ２がリフレクター１０の後ろから装着孔１１に差し込まれ、バルブ２の基部がリフレクター１０に固定され、そのバルブ２がリフレクタ１０の前面の前側に配置されている。正面から見て、リフレクター１０の直径が１００ｍｍであることが好ましい。

リフレクター１０の前面が複数の領域に格子状に分割され、それら領域には反射面１２ａ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ，１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄがそれぞれ形成されている。反射面１２ａ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂが走行用配光形成反射面であり、反射面１５ａ，１５ｂ，１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄが対向車側照明反射面である。リフレクター１０の前面のうち上下方向の中央部に反射面１２ａ，１３ａ，１３ｂが配置され、その前面のうち上部に反射面１５ａ，１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂが配置され、その前面のうち下部に反射面１５ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１７ｃ，１７ｄが配置されている。

反射面１２ａはリフレクター１０の前面の中央部に形成され、装着孔１１が反射面１２ａによって囲繞されている。
反射面１３ａ，１３ｂは反射面１２ａの左右にそれぞれ形成されている。反射面１３ａの左側に反射面１４ａが形成され、反射面１３ｂの右側に反射面１４ｂが形成されている。
反射面１５ａ，１５ｂは反射面１２ａの上下にそれぞれ形成されている。
反射面１６ａ，１６ｂが反射面１５ａの左右にそれぞれ形成されている。反射面１６ｃ，１６ｄが反射面１５ｂの左右にそれぞれ配置されている。反射面１６ａの左側に反射面１７ａが形成され、反射面１６ｂの右側に反射面１７ｂが形成され、反射面１６ｃの左側に反射面１７ｃが形成され、反射面１６ｄの右側に反射面１７ｄが形成されている。反射面１６ａ，１６ｃが反射面１３ａの上下にそれぞれあり、反射面１６ｂ，１６ｄが反射面１３ｂの上下にそれぞれあり、反射面１７ａ，１７ｃが反射面１７ｂ，１７ｄが反射面１４ｂの上下にそれぞれある。

反射面１５ａ，１５ｂ，１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄの総面積は３３．７５ｃｍ²以上である。

バルブ２によって発せられた光が反射面１２ａ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ，１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄによって前方へ反射され、これにより車両の前方が照明される。

ここで、次のような条件を想定して（図２及び図３参照）、車両用前照灯１の配光が定められる。
（条件１） 道路を片側一車線の道路とし、通行区分を左側通行であり、車両を道路中央よりも左側の部分に配置する。
（条件２） 車線の幅員を３．５ｍとし、車両を走行車線の幅方向中央に配置する
（条件３） 歩道の幅員を１．０ｍとする。
（条件４） 歩行者を対向車線側の歩道の幅方向中央に配置する。その歩行者の顔の高さを１．０〜１．８ｍとする。
（条件５） 車両用前照灯１の設置高さを路面から０．７５ｍとする。
（条件６） ２つの車両用前照灯１の間隔を１．４ｍとする。

図４を参照して、上記条件１〜６における車両右前部の車両用前照灯１によって必要な光度について説明する。図４は、車両用前照灯１及びリフレクター１０に正対する仮想スクリーンを示した図面である。図４において、原点Ｏは車両用前照灯１の光軸と仮想スクリーンの交点であり、Ｈ線は車両用前照灯１の光軸を通った水平面と仮想スクリーンとの交線であり、Ｖ線は車両用前照灯１の光軸を通った鉛直面と仮想スクリーンとの交線である。また、Ｈ線に沿った横軸は車両用前照灯１の光軸に対する光の照射方向の水平角を示し、Ｖ線に沿った縦軸は車両用前照灯１の光軸に対する光の照射方向の鉛直角を示す。

車両用前照灯１は以下の（１）〜（６）に記載のような光度の光を照射する。
（１） 光軸に沿って進行する光の光度が４０５００ｃｄである。これは、車両用前照灯１が走行用ビームの前照灯としての規格を満たすために必要な光度である。

（２） 鉛直角がゼロ°で且つ水平角が右へ２．５°の方向へ照射される光の光度が２０３００ｃであり、鉛直角がゼロ°で且つ水平角が左へ２．５°の方向へ進行する光の光度が２０３００ｃｄである。これは、車両用前照灯１が走行用ビームの前照灯としての規格を満たすために必要な光度である。

（３） 鉛直角がゼロ°で且つ水平角が右へ５°の方向へ照射される光の光度が５１００ｃｄであり、鉛直角がゼロ°で且つ水平角が左へ５°の方向へ進行する光の光度が５１００ｃｄである。これは、車両用前照灯１が走行用ビームの前照灯としての規格を満たすために必要な光度である。

（４） 鉛直角が上へ０．３〜１．２°の範囲で且つ水平角が右へ３°の方向へ照射される光の光度が１５０００ｃｄ以上である。これは、車両から１００ｍ先の前方を狙って照明するために必要な光度である。車両から１００ｍ先の前方で３Ｌｘの照度を得れば、車両のドライバーが１００ｍ先の前方にある物・人を視認することができ、そのような照度を得るために必要な光度が１５０００ｃｄである。

（５） 鉛直角が上へ０．１５〜０．６°の範囲で且つ水平角が右へ６°の方向へ照射される光の光度が３７５０ｃｄ以上である。これは、車両から５０ｍ先の前方を狙って照明するために必要な光度である。車両から５０ｍ先の前方で３Ｌｘの照度を得れば、車両のドライバーが５０ｍ先の前方にある物・人を視認することができ、そのような照度を得るために必要な光度が３７５０ｃｄである。

（６） 鉛直角が上へ０．１５〜１．２°の範囲で且つ水平角が右へ３〜６°の範囲へ照射される光の光度が３７５０〜１５０００ｃｄであり、右への水平角が大きくなるにつれて光度が漸減する。これは、車両から５０〜１００ｍ先の前方を狙って照明するために必要な光度である。車両から８０ｍ先の前方で３Ｌｘの照度を得れば、車両のドライバーが８０ｍ先の前方にある物・人を視認することができ、そのような照度を得るために必要な光度が９６００ｃｄである。

図５を参照して、反射面１２ａ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ，１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄによって反射される光の向き及び範囲について説明する。ここで、図５は、車両用前照灯１に正対する仮想スクリーンを示した図面である。

反射面１２ａはバルブ２により発せられた光を車両用前照灯１の光軸の方向へ反射させ、仮想スクリーン上におけるその反射光の照射範囲は原点Ｏを中心とした領域Ａである。
反射面１３ａ，１３ｂはバルブ２により発せられた光を車両用前照灯１の光軸の方向へ反射させ、仮想スクリーン上におけるその反射光の照射範囲は原点Ｏを中心とした領域Ｂである。領域Ｂの中心と領域Ａの中心が原点Ｏで重なり、領域Ａの方が領域Ｂよりも広い。
反射面１４ａ，１４ｂはバルブ２により発せられた光を車両用前照灯１の光軸の方向へ反射させ、仮想スクリーン上におけるその反射光の照射範囲は原点Ｏを中心とした領域Ｃである。領域Ｃの中心と領域Ｂの中心が原点Ｏで重なり、領域Ｂの方が領域Ｃよりも広い。

領域Ａ，Ｂ，Ｃが重なり、リフレクター１０の中央部の反射面１２ａ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂによって反射された光が上述の（１）〜（３）に示すような光度を満たす。従って、反射面１２ａ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂの反射光の配光が走行用ビーム（ハイビーム）の規格を満たす。そのため、車両の前方の遠くを照明することができ、車両のドライバーにとって前方の視認性が良い。

反射面１５ａ，１５ｂは、バルブ２により発せられた光を領域Ｄに向けて反射させる。領域Ｄは、鉛直角が上へ０〜１．０°の範囲であって、水平角が右へ２．５〜６．０°の範囲である。反射面１５ａ，１５ｂの組み合わせによって反射された光の光度は６２５ｃｄ以下である。なお、反射面１５ａ，１５ｂによって反射された光がそれぞれ６２５ｃｄ以下であってもよい。

反射面１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは、バルブ２により発せられた光を領域Ｅに向けて反射させる。領域Ｅは、鉛直角が上へ０〜１．５°の範囲であって、水平角が右へ２．５〜５．０°の範囲である。反射面１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの組み合わせによって反射された光の光度は６２５ｃｄ以下である。反射面１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄによって反射された光がそれぞれ６２５ｃｄ以下であってもよい。

反射面１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄは、バルブ２により発せられた光を領域Ｅに向けて反射させる。領域Ｆは、鉛直角が上へ０〜１．５°の範囲であって、水平角が右へ２．５〜３．５°の範囲である。反射面１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄの組み合わせによって反射された光の光度は６２５ｃｄ以下である。また、反射面１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄによって反射された光がそれぞれ６２５ｃｄ以下であってもよい。

６２５ｃｄの光度は対向車及び歩行者にグレアを与えない範囲での最大値であり、光の光度が６２５ｃｄを超えると対向車及び歩行者にグレアを与える虞がある。

領域Ｄ，Ｅ，Ｆの明部が一部重なり合うことによって、上述の（４）〜（６）に示すような光度を満たす。そのため、車両のドライバーが対向車側の歩道にいる歩行者等を視認することができる。ここで、反射面１５ａ，１５ｂ，１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄの総面積は３３．７５ｃｍ²以上であるから、車両から１００ｍ先の前方で３Ｌｘの照度を得るために必要な輝度（反射面１５ａ，１５ｂ，１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄの反射光の輝度）は４４４４４４４ｃｄ／ｍ²であり、車両から８０ｍ先の前方で３Ｌｘの照度を得るために必要な輝度（反射面１５ａ，１５ｂ，１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄの反射光の輝度）は２８４４４４４ｃｄ／ｍ²であり、車両から１００ｍ先の前方で３Ｌｘの照度を得るために必要な輝度（反射面１５ａ，１５ｂ，１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄの反射光の輝度）は１１１１１１１ｃｄ／ｍ²である。このような面発光照明とすることによって、対向車側の歩道にいる歩行者等にとっては眩しさを感じにくい。

一方、反射面１５ａ，１５ｂの反射光の光度、反射面１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄの反射光の光度、反射面１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄの反射光の光度が６２５ｃｄ以下であり、対向車側の歩道にいる歩行者等にとってはこれらの反射光が別々の方角から進行してきているように見えるので、歩行者等にとっては眩しさを感じにくい。これは、対向車のドライバーにとっても同様である。

反射面１５ａ，１５ｂの間隔は可能な限り離れていることが好ましい。つまり、反射面１５ａ，１５ｂによって反射された光が同一の領域Ｄに照射され、これらの反射面１５ａ，１５ｂが離れているから、対向車側の歩道にいる歩行者或いは対向車のドライバー等にとっては面発光しているように見えるので、歩行者又は対向車のドライバー等にとっては眩しさを感じにくい。反射面１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄについても同様であり、反射面１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄについても同様である。

この車両用前照灯１のほかにすれ違い用前照灯も車両の前部に取り付けられ、すれ違い用前照灯と車両用前照灯１を同時に点灯してもよい。
また、車両のフロントのグリル部に面発光照明器を設け、この面発光照明器と車両用前照灯１を同時に点灯してもよい。面発光照明器を追加することによって全体の発光面積が増大するから、車両用前照灯１の輝度を下げることができ、歩行者又は対向車のドライバー等にとっては眩しさを感じにくい。

本発明は上記実施形態及び変形例に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。
例えば、車両用前照灯１が右側通行用の前照灯である場合、反射面１５ａ，１５ｂによって反射される光の照射範囲（領域Ｄ）は、鉛直角が上へ０〜１．０°の範囲であって、水平角が左へ２．５〜６．０°の範囲であり、反射面１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄによって反射される光の照射範囲（領域Ｅ）は、鉛直角が上へ０〜１．５°の範囲であって、水平角が左へ２．５〜５．０°の範囲であり、反射面１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１７ｄによって反射された光の照射範囲（領域Ｆ）は、鉛直角が上へ０〜１．５°の範囲であって、水平角が左へ２．５〜３．５°の範囲である。

１ 車両用前照灯
２ バルブ（光源）
１０ リフレクター
１２ａ，１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ 反射面（走行用配光形成反射面）
１５ａ，１５ｂ，１６ａ〜１６ｄ，１７ａ〜１７ｄ 反射面（対向車側照明反射面）

Claims (2)

1. 前面が凹面状のリフレクターと、
   前記リフレクターの前面側に設けられ、正面から見て前記リフレクターの中央部に配置された光源と、を備え、
   前記リフレクターの前面の上下中央部には、複数の走行用配光形成反射面が形成され、前記リフレクターの前面であって前記走行用配光形成反射面の上側及び下側には、複数の対向車側照明反射面が形成され、
   前記複数の走行用配光形成反射面が、前記光源により発せられた光を前方へ反射させて、前記リフレクターに正対する仮想スクリーンに走行用ビームとしての配光を形成し、
   前記複数の対向車側照明反射面が、前記光源により発せられた光を、前記仮想スクリーンのうち前記光軸から対向車側にずれているとともに互いに一部重なり合った複数の領域に向けて反射させ、
   前記複数の対向車側照明反射面によって反射される光の光度がそれぞれ６２５ｃｄ以下である、
   ことを特徴とする車両用前照灯。
2. 前記複数の対向車側照明反射面のうち、前記複数の領域のうち同一の領域に向けて反射させる対向車側照明反射面同士が互いに離れている、
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯。