JP7155124B2

JP7155124B2 - 灯具ユニットおよび車両用前照灯

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Publication number: JP7155124B2
Application number: JP2019532540A
Authority: JP
Inventors: 達磨北澤
Original assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Koito Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2017-07-26
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2022-10-18
Anticipated expiration: 2038-07-18
Also published as: CN110869667A; WO2019021914A1; EP3660392A1; US10883692B2; CN110869667B; JPWO2019021914A1; US20200158308A1; EP3660392A4

Description

本発明は、灯具ユニットおよび車両用前照灯に関する。

従来、車両前方の前走車や歩行者、障害物を検出する方法が種々考案されている。例えば、特許文献１には、可視光を出射する２つのＬＥＤユニットと、２つのＬＥＤユニットの間に配置された赤外光を出射する赤外光ユニットとを有する光源と、光源から出射した可視光および赤外光を反射しながら回転軸を中心に一方向に回転する回転リフレクタと、を備える障害物検出装置が開示されている。

特開２０１２－２２４３１７号公報

ところで、上述の障害物検出装置は、前照灯が備える光学ユニットとしての機能を兼ね備えているが、右側前照灯と左側前照灯とでそれぞれが形成する配光パターンは実質的に同じである。したがって、可視光と赤外光とを含む様々な配光パターンの形成には改善の余地がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、赤外光や可視光を含む様々な配光パターンの形成が可能な新たな光学ユニットを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の灯具ユニットは、車両の右側または左側に搭載される灯具ユニットであって、可視光を出射する第１の発光素子と、赤外光を出射する第２の発光素子とを有する光源と、光源から出射した可視光および赤外光を反射しながら回転軸を中心に回転する回転リフレクタと、を備える。回転リフレクタは、その回転動作により、第１の発光素子からの可視光を照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に第１の配光パターンを形成するとともに、第２の発光素子からの赤外光を照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に第２の配光パターンを形成し、光源は、第２の配光パターンの一部が第１の配光パターンと重畳するように、かつ、第２の配光パターンの第１の配光パターンと重畳しない範囲が、該第１の配光パターンよりも車両前方の中央領域に近い側に生じるように構成されている。

この態様によると、例えば、車両の右側に搭載される灯具ユニットでは、第２の配光パターンの第１の配光パターンと重畳しない範囲、つまり、一つの灯具ユニットでは赤外光しか照射できない範囲を、第１の配光パターンよりも車両前方の中央領域に近い側に生じさせることができる。また、例えば、車両の左側に搭載される灯具ユニットでは、第２の配光パターンの第１の配光パターンと重畳しない範囲、つまり、一つの灯具ユニットでは赤外光しか照射できない範囲を、第１の配光パターンよりも車両前方の中央領域に近い側に生じさせることができる。これにより、赤外光しか照射できない範囲を、車両前方の比較的中央（遠方）に近い領域に生じさせることができる。

第２の発光素子は、第２の配光パターンが車両前方の消失点を含むように配置されていてもよい。これにより、第１の発光素子を点消灯して車両前方の遠方領域を非照射領域とする第１の配光パターンを形成する際に、例えば、当該非照射領域を赤外光で照射することができる。

第１の発光素子は、第１の配光パターンが車両前方の消失点を含むように配置されていてもよい。

光源は、可視光を出射する第３の発光素子を更に備えてもよい。回転リフレクタは、その回転動作により、第３の発光素子からの可視光を照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に第３の配光パターンを形成し、光源は、第３の配光パターンが第１の配光パターンおよび第２の配光パターンと重畳するように、かつ、第２の配光パターンの第３の配光パターンと重畳しない範囲が、該第３の配光パターンよりも車両前方の中央領域に近い側に生じるように構成されていてもよい。これにより、第１の配光パターンと第３の配光パターンとが重畳した範囲の光度を高くできる。

本発明の別の態様は、車両用前照灯である。この車両用前照灯は、車両の右側に搭載される右側灯具ユニットと、車両の左側に搭載される左側灯具ユニットと、を備えた車両用前照灯であって、右側灯具ユニットは、可視光を出射する第１の発光素子と、赤外光を出射する第２の発光素子とを有する第１の光源と、第１の光源から出射した可視光および赤外光を反射しながら回転軸を中心に回転する第１の回転リフレクタと、を有する。第１の回転リフレクタは、その回転動作により、第１の発光素子からの可視光を照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に第１の配光パターンを形成するとともに、第２の発光素子からの赤外光を照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に第２の配光パターンを形成し、第１の光源は、第２の配光パターンの一部が第１の配光パターンと重畳するように、かつ、第２の配光パターンの第１の配光パターンと重畳しない範囲が、該第１の配光パターンよりも車両前方の中央領域に近い側に生じるように構成されており、左側灯具ユニットは、可視光を出射する第３の発光素子と、赤外光を出射する第４の発光素子とを有する第２の光源と、第２の光源から出射した可視光および赤外光を反射しながら回転軸を中心に回転する第２の回転リフレクタと、を有する。第２の回転リフレクタは、その回転動作により、第３の発光素子からの可視光を照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に第３の配光パターンを形成するとともに、第４の発光素子からの赤外光を照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に第４の配光パターンを形成し、第２の光源は、第４の配光パターンの一部が第３の配光パターンと重畳するように、かつ、第４の配光パターンの第３の配光パターンと重畳しない範囲が、該第３の配光パターンよりも車両前方の中央領域に近い側に生じるように構成されており、第１の光源および第２の光源は、第２の配光パターンの第１の配光パターンと重畳しない範囲が、第３の配光パターンと重複するように構成されており、かつ、第４の配光パターンの第３の配光パターンと重畳しない範囲が、第１の配光パターンと重複するように構成されている。

この態様によると、車両の右側に搭載される右側灯具ユニットでは、第２の配光パターンの第１の配光パターンと重畳しない範囲、つまり、右側灯具ユニットでは赤外光しか照射できない範囲を、第１の配光パターンよりも車両前方の中央領域に近い側に生じさせることができる。また、車両の左側に搭載される左側灯具ユニットでは、第４の配光パターンの第３の配光パターンと重畳しない範囲、つまり、左側灯具ユニットでは赤外光しか照射できない範囲を、第３の配光パターンよりも車両前方の中央領域に近い側に生じさせることができる。また、右側灯具ユニットと左側灯具ユニットを同時に点灯させることで、赤外光しか照射できない範囲が生じることなく、一つの灯具ユニットよりも広い範囲を可視光で照射することができる。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、赤外光や可視光を含む様々な配光パターンの形成が可能な新たな光学ユニットを提供できる。

本実施の形態に係る車両用前照灯を適用した車両の前部の外観を示す概略図である。本実施の形態に係る右側の前照灯ユニットの水平断面図である。本実施の形態に係る灯具ユニットの構成を模式的に示した上面図である。本実施の形態に係る左側の前照灯ユニットの水平断面図である。図５（ａ）は、車両の右側に搭載される前照灯ユニットに備わる灯具ユニットにより形成された部分ハイビーム用配光パターンＰＨ_Ｒを模式的に示した図、図５（ｂ）は、車両の左側に搭載される前照灯ユニットに備わる灯具ユニットにより形成された部分ハイビーム用配光パターンＰＨ_Ｌを模式的に示した図である。本実施の形態に係るロービーム用配光パターンＰＬを模式的に示す図である。本実施の形態に係る車両用前照灯により車両前方にロービーム用配光パターンＰＬおよびハイビーム用配光パターンＰＨを形成した状況を示した図である。遮光ハイビーム用配光パターンＰＨ’を形成した状況を示した図である。赤外光配光パターンを重畳した遮光ハイビーム用配光パターンＰＨ’を形成した状況を示した図である。

以下、本発明を実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組合せは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。

［車両］
図１は、本実施の形態に係る車両用前照灯を適用した車両の前部の外観を示す概略図である。本実施の形態に係る車両１０は、車両用前照灯１２と、ランプモードを切り替えるためにステアリングホイール１４近傍に設けられたスイッチ１６と、車両前方を撮影するカメラ１７と、カメラ１７が撮影した情報、車両が備える不図示のセンサが検出した情報、運転者によるスイッチ１６の切替え操作の情報等を処理する車両制御部１８と、を備える。カメラ１７は、少なくとも可視光から赤外光までの波長の光に感度を有する撮像素子を備えており、撮像した画像情報を車両制御部１８に送信する。

車両用前照灯１２は、車両の右側に搭載される前照灯ユニット２０Ｒと、車両の左側に搭載される前照灯ユニット２０Ｌと、を備える。前照灯制御部２２は、車両制御部１８から送信された情報に基づいて、前照灯ユニット２０Ｒおよび前照灯ユニット２０Ｌによる光の照射、すなわち配光パターンの形状や位置をそれぞれ制御する。

具体的には、前照灯制御部２２は、車両制御部１８から送信された信号に基づいて自車両より前方を走行する前走車との距離や前走車の位置に応じて前照灯ユニット２０Ｒ，２０Ｌを制御する。なお、本実施の形態に係る前照灯制御部２２は、スイッチ１６によるランプモードの切替えが行われると、選択されたランプモードに応じて前照灯ユニット２０Ｒ，２０Ｌによる光の照射を制御する。

ここで、スイッチ１６により選択可能なランプモードとしては、「走行モード（ハイビームモード）」、「すれ違いモード（ロービームモード）」、「自動調整モード（遮光ハイビームモード）」等が設定されている。なお、自動調整モードとは、前走車との距離や位置に応じて配光パターンが調整されるモードである。また、遮光ハイビームモードとは、ハイビーム配光パターンの一部の領域を適宜非照射状態にすることで、自車両より前方に存在する前走車に与えるグレアの低減と遠方での視認性の向上の両立を図ることが可能な遮光ハイビームを形成するモードである。

［車両用前照灯］
次に、図１に示した灯具ユニットについて説明する。図２は、本実施の形態に係る右側の前照灯ユニット２０Ｒの水平断面図である。図２に示す前照灯ユニット２０Ｒは、自動車の前端部の右側に搭載される右側前照灯であり、左側に搭載される前照灯と左右対称である以外はほぼ同じ構造である。そのため、以下では、右側の前照灯ユニット２０について詳述し、左側の前照灯ユニットについては説明を適宜省略する。

図２に示すように、前照灯ユニット２０Ｒは、前方に向かって開口した凹部を有するランプボディ２４を備えている。ランプボディ２４は、その前面開口が透明な前面カバー２６によって覆われて灯室２８が形成されている。灯室２８は、２つの灯具ユニット３０，３２が車幅方向に並んで配置された状態で収容される空間として機能する。

これらランプユニットのうち車両外側、すなわち、右側の前照灯ユニット２０Ｒにあっては図２に示す上側に配置された灯具ユニット３２は、レンズを備えたランプユニットであり、可変ハイビームを照射するように構成されている。一方、これらランプユニットのうち車両内側、すなわち、右側の前照灯ユニット２０Ｒにあっては図２に示す下側に配置された灯具ユニット３０は、ロービームを照射するように構成されている。

ロービーム用の灯具ユニット３０は、リフレクタ３４とリフレクタ３４に支持された光源バルブ（白熱バルブ）３６と、不図示のシェードとを有し、リフレクタ３４は図示しない既知の手段、例えば、エイミングスクリューとナットを使用した手段によりランプボディ２４に対して傾動自在に支持されている。

灯具ユニット３２は、図２に示すように、回転リフレクタ３８と、可視光や赤外光を発するＬＥＤ等を有する光源４０と、回転リフレクタ３８の前方に配置された投影レンズとしての凸レンズ４２と、を備える。なお、ＬＥＤの代わりにＥＬ素子やＬＤ素子などの半導体発光素子を光源４０として用いることも可能である。特に後述する配光パターンの一部を遮光するための制御には、点消灯が短時間に精度よく行える光源が好ましい。凸レンズ４２の形状は、要求される配光パターンや照度分布などの配光特性に応じて適宜選択すればよいが、非球面レンズや自由曲面レンズが用いられる。

回転リフレクタ３８は、不図示のモータなどの駆動源により回転軸Ｒを中心に一方向に回転する。また、回転リフレクタ３８は、光源４０から出射した光を回転しながら反射し、所望の配光パターンを形成するように構成された反射面を備えている。

回転リフレクタ３８は、反射面として機能する、形状の同じ３枚のブレード３８ａが筒状の回転部３８ｂの周囲に設けられている。回転リフレクタ３８の回転軸Ｒは、光軸Ａｘに対して斜めになっており、光軸Ａｘと光源４０とを含む平面内に設けられている。換言すると、回転軸Ｒは、回転によって左右方向に走査する光源４０の光（照射ビーム）の走査平面に略平行に設けられている。これにより、光学ユニットの薄型化が図られる。

ここで、走査平面とは、例えば、走査光である光源４０の光の軌跡を連続的につなげることで形成される扇形の平面ととらえることができる。また、略平行とは、実質的に平行であればよく、完全な平行を意味してもしなくてもよく、ある態様の灯具ユニットの効果を著しく阻害しない範囲での誤差を許容するものである。

また、本実施の形態に係る灯具ユニット３２においては、光源４０が備えているＬＥＤは比較的小さく、光軸Ａｘよりずれている。

また、回転リフレクタ３８のブレード３８ａの形状は、反射による光源４０の２次光源（ブレードがない場合の仮想的な光源）が凸レンズ４２の焦点付近に形成されるように構成されている。また、ブレード３８ａは、回転軸Ｒを中心とする周方向に向かうにつれて、光軸Ａｘと反射面とが成す角が変化するように捩られた形状を有している。これにより、図２に示すように光源４０の光を用いた走査が可能となる。

図３は、本実施の形態に係る灯具ユニット３２の構成を模式的に示した上面図である。

本実施の形態に係る灯具ユニット３２は、回転リフレクタ３８と、光源４０と、凸レンズ４２とを備える。光源４０は、可視光を出射する第１の発光素子としてのＬＥＤユニット４４ａ，４４ｂと、赤外光を出射する第２の発光素子としての赤外光ユニット４６とを有する。回転リフレクタ３８は、光源４０から出射した可視光Ｌ_Ｖおよび赤外光Ｌ_ＩＲを反射しながら回転軸を中心に一方向に回転する。

ＬＥＤユニット４４ａ，４４ｂは、集光用のＬＥＤユニットであり、ハイビーム用配光パターンに適した進行方向正面への強い集光を実現するように配置されている。なお、各光源が有するＬＥＤユニットは必ずしも複数である必要はなく、十分な明るさを実現できればＬＥＤユニットは１つでもよい。また、常に全てのＬＥＤユニットを点灯させる必要はなく、車両の走行状況や前方の状態に応じて一部のＬＥＤユニットのみを点灯させてもよい。

回転リフレクタ３８は、その回転動作により、ＬＥＤユニット４４ａ，４４ｂからの可視光Ｌ_Ｖを照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に可視光配光パターンを形成するとともに、赤外光ユニット４６からの赤外光Ｌ_ＩＲを照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に赤外光配光パターンを形成する。

したがって、灯具ユニット３２は、回転リフレクタ３８の働きにより、可視光の照射ビームの走査による可視光配光パターンの形成と、赤外光の照射ビームの走査による赤外光配光パターンの形成とが可能となる。

なお、上述の灯具ユニット３２Ｒは、車両の前端部右側に配置されている前照灯ユニット２０Ｒに備わっているものとして説明したが、車両の前端部左側に配置されている前照灯ユニット２０Ｌに備わっている同様の灯具ユニット３２Ｌも、灯具ユニット３２Ｒと左右対称である以外はほぼ同じ構成である。図４は、本実施の形態に係る左側の前照灯ユニット２０Ｌの水平断面図である。

図５（ａ）は、車両の右側に搭載される前照灯ユニット２０Ｒに備わる灯具ユニット３２Ｒにより形成された部分ハイビーム用配光パターンＰＨ_Ｒを模式的に示した図、図５（ｂ）は、車両の左側に搭載される前照灯ユニット２０Ｌに備わる灯具ユニット３２Ｌにより形成された部分ハイビーム用配光パターンＰＨ_Ｌを模式的に示した図である。

図５（ａ）に示す部分ハイビーム用配光パターンＰＨ_Ｒは、光源４０ＲのＬＥＤユニット４４ａからの可視光Ｌ_Ｖを照射ビームとして走査させることによって車両前方に形成された可視光配光パターンＰ１と、赤外光ユニット４６からの赤外光Ｌ_ＩＲを照射ビームとして走査させることによって車両前方に形成された赤外光配光パターンＰ２と、ＬＥＤユニット４４ｂからの可視光Ｌ_Ｖを照射ビームとして走査させることによって車両前方に形成された可視光配光パターンＰ３と、が重畳したものである。

つまり、車両の右側に搭載された灯具ユニット３２Ｒの光源４０Ｒは、赤外光配光パターンＰ２の一部が可視光配光パターンＰ１と重畳するように、かつ、赤外光配光パターンＰ２の可視光配光パターンＰ１と重畳しない範囲Ｒ１が、可視光配光パターンＰ１よりも車両前方の中央領域に近い側（可視光配光パターンＰ１の右側）に生じるように構成されている。換言すると、赤外光配光パターンＰ２の可視光配光パターンＰ１と重畳しない範囲Ｒ１が、可視光配光パターンＰ１よりも車両前方の中央領域から遠い側（可視光配光パターンＰ１の左側）に生じていない。ここで、中央領域とは、例えば、Ｈ－Ｈ線とＶ－Ｖ線との光点を含む領域である。

また、光源４０Ｒは、可視光配光パターンＰ３が可視光配光パターンＰ１および赤外光配光パターンＰ２と重畳するように構成されている。これにより、可視光配光パターンＰ１と可視光配光パターンＰ３とが重畳した範囲の光度を高くできる。また、赤外光配光パターンＰ２の可視光配光パターンＰ３と重畳しない範囲Ｒ２が、可視光配光パターンＰ３よりも車両前方の中央領域に近い側に生じるように構成されている。

図５（ｂ）に示す部分ハイビーム用配光パターンＰＨ_Ｌは、図５（ａ）に示す部分ハイビーム用配光パターンＰＨ_Ｒと同様に、車両の左側に搭載された灯具ユニット３２Ｌの光源４０Ｌによって形成される。具体的には、光源４０ＬのＬＥＤユニット４４ａからの可視光Ｌ_Ｖを照射ビームとして走査させることによって車両前方に形成された可視光配光パターンＰ１’と、赤外光ユニット４６からの赤外光Ｌ_ＩＲを照射ビームとして走査させることによって車両前方に形成された赤外光配光パターンＰ２’と、ＬＥＤユニット４４ｂからの可視光Ｌ_Ｖを照射ビームとして走査させることによって車両前方に形成された可視光配光パターンＰ３’と、が重畳したものである。

つまり、車両の左側に搭載された灯具ユニット３２Ｌの光源４０Ｌは、赤外光配光パターンＰ２’の一部が可視光配光パターンＰ１’と重畳するように、かつ、赤外光配光パターンＰ２’の可視光配光パターンＰ１’と重畳しない範囲Ｒ１’が、可視光配光パターンＰ１’よりも車両前方の中央領域に近い側（可視光配光パターンＰ１’の左側）に生じるように構成されている。換言すると、赤外光配光パターンＰ２’の可視光配光パターンＰ１’と重畳しない範囲Ｒ１’が、可視光配光パターンＰ１’よりも車両前方の中央領域から遠い側（可視光配光パターンＰ１’の右側）に生じていない。

また、光源４０Ｌは、可視光配光パターンＰ３’が可視光配光パターンＰ１’および赤外光配光パターンＰ２’と重畳するように構成されている。これにより、可視光配光パターンＰ１’と可視光配光パターンＰ３’とが重畳した範囲の光度を高くできる。また、赤外光配光パターンＰ２’の可視光配光パターンＰ３’と重畳しない範囲Ｒ２’が、可視光配光パターンＰ３’よりも車両前方の中央領域に近い側に生じるように構成されている。

このように、車両の右側に搭載される灯具ユニット３２Ｒでは、赤外光配光パターンＰ２の可視光配光パターンＰ１と重畳しない範囲Ｒ１’、つまり、一つの灯具ユニットでは赤外光しか照射できない範囲を、可視光配光パターンＰ１よりも車両前方の中央領域に近い側に生じさせることができる。また、車両の左側に搭載される灯具ユニット３２Ｌでは、赤外光配光パターンＰ２’の可視光配光パターンＰ１’と重畳しない範囲Ｒ１’、つまり、一つの灯具ユニットでは赤外光しか照射できない範囲を、可視光配光パターンＰ１’よりも車両前方の中央領域に近い側に生じさせることができる。これにより、赤外光しか照射できない範囲を、車両前方の比較的中央（遠方）に近い領域に生じさせることができる。

次に、本実施の形態に係る車両用前照灯１２で実現し得る配光パターンについて説明する。

図６は、本実施の形態に係るロービーム用配光パターンＰＬを模式的に示す図である。図６に示すロービーム用配光パターンＰＬは、前照灯ユニット２０Ｒの灯具ユニット３０Ｒによって形成される部分ロービーム用配光パターンＰＬ_Ｒと、前照灯ユニット２０Ｌの灯具ユニット３０Ｌによって形成される部分ロービーム用配光パターンＰＬ_Ｌと、が重畳して形成されたものである。

部分ロービーム用配光パターンＰＬ_Ｒは、自車線から対向車線側の左側の領域のカットオフラインＣＬ１が、自車線から対向車線側の領域のカットオフラインＣＬ２よりも高くなっている。これにより、自車線側の歩道を歩く歩行者のうち手前側の歩行者４８に対しては、ロービーム用配光パターンＰＬであっても歩行者４８の足元を照射できるため、このような歩行者４８に対する視認性は高い。また、部分ロービーム用配光パターンＰＬ_Ｌは、対向車線側から右側の領域のカットオフラインＣＬ３が、対向車線側から左側の領域のカットオフラインＣＬ４よりも高くなっている。これにより、対向車線側の歩道を歩く歩行者のうち手前側の歩行者５０に対しては、ロービーム用配光パターンＰＬであっても歩行者５０の足元を照射できるため、このような歩行者５０に対する視認性は高い。

加えて、ロービーム用配光パターンＰＬの中央部には、凹部５２が形成されており、対向車線側の遠方を走行する対向車５４に対するグレアを低減できる。一方、遠方領域でもある凹部５２に存在する歩行者５６に対しては、見かけ上のサイズが小さく、視認にはより高い光度が必要となる。したがって、対向車５４が存在していない状態で、ハイビーム用配光パターンを形成する場合、特に凹部５２を含む領域をより明るく照らす必要がある。

図７は、本実施の形態に係る車両用前照灯１２により車両前方にロービーム用配光パターンＰＬおよびハイビーム用配光パターンＰＨを形成した状況を示した図である。なお、図７においては、赤外光配光パターンＰ２（Ｐ２’）は形成していなくてもよい。

図５（ａ）に示す部分ハイビーム用配光パターンＰＨ_Ｒと、図５（ｂ）に示す部分ハイビーム用配光パターンＰＨ_Ｌと、が重畳されたハイビーム用配光パターンＰＨは、凹部５２や消失点Ｖａを含むように、車両前方の遠方領域を照射する。本実施の形態では、灯具ユニット３２Ｒにより形成された可視光配光パターンＰ１および灯具ユニット３２Ｌにより形成された可視光配光パターンＰ１’が、車両前方の消失点Ｖａ近傍領域を含むように形成されている。これにより、遠方領域に存在する歩行者５６に対する視認性が向上する。特に、本実施の形態では、灯具ユニット３２Ｒにより形成された可視光配光パターンＰ３および灯具ユニット３２Ｌにより形成された可視光配光パターンＰ３’も、車両前方の消失点Ｖａ近傍領域を含むように形成されている（図５（ａ）や図５（ｂ）を参照）。これにより、遠方領域に存在する歩行者５６に対する視認性が更に向上する。

次に、車両前方の状況に応じて、ハイビーム用配光パターンの一部の領域を適宜非照射状態にすることで、自車両より前方に存在する前走車に与えるグレアの低減と遠方での視認性の向上の両立を図ることが可能な遮光ハイビーム用配光パターンについて説明する。

図８は、遮光ハイビーム用配光パターンＰＨ’を形成した状況を示した図である。図８に示すように、遮光ハイビーム用配光パターンＰＨ’は、灯具ユニット３０Ｒによる部分ハイビーム用配光パターンＰＨ’_Ｒと、灯具ユニット３０Ｌによる部分ハイビーム用配光パターンＰＨ’_Ｌとを合成したものであり、消失点を含む車両中央の遠方領域Ｒ３が非照射状態である。そのため、対向車５４に対するグレアの低減は図れるものの、遠方領域Ｒ３に存在する歩行者５６に対する視認性は十分ではない。

図９は、赤外光配光パターンを重畳した遮光ハイビーム用配光パターンＰＨ’を形成した状況を示した図である。図９に示すように、遠方領域Ｒ３は赤外光配光パターンＰ２，Ｐ２’で照射されている。したがって、ドライバにとって認識しづらい歩行者５６に対しては、赤外光に感度を持つカメラ１７で車両前方を撮像することで歩行者５６の存在を識別できるため、車両１０内のモニタやヘッドアップディスプレイ等の各種装置に注意を促す情報を報知することができる。

なお、本実施の形態では、赤外光ユニット４６は、赤外光配光パターンＰ２（Ｐ２’）が車両前方の消失点Ｖａを含むように配置されている。これにより、ＬＥＤユニット４４ａを点消灯して車両前方の遠方領域Ｒ３を非照射領域とする可視光配光パターンＰ１を形成する際に、図９に示すように、非照射領域を赤外光で照射することができる。

また、本実施の形態に係る右側の灯具ユニット３２Ｒでは、図５（ａ）に示すように、赤外光配光パターンＰ２の可視光配光パターンＰ１と重畳しない範囲、つまり、灯具ユニット３２Ｒでは赤外光しか照射できない範囲Ｒ１を、可視光配光パターンＰ１よりも車両前方の中央領域に近い側に生じさせることができる。また、車両の左側に搭載される灯具ユニット３２Ｌでは、赤外光配光パターンＰ２’の可視光配光パターンＰ１’と重畳しない範囲、つまり、灯具ユニット３２Ｌでは赤外光しか照射できない範囲Ｒ１’を、可視光配光パターンＰ１’よりも車両前方の中央領域に近い側に生じさせることができる。

また、図７に示すように、灯具ユニット３２Ｒと灯具ユニット３２Ｌを同時に点灯させることで、赤外光しか照射できない範囲が生じることなく、一つの灯具ユニットよりも広い範囲を可視光で照射することができる。

以上、本発明を上述の実施の形態を参照して説明したが、本発明は上述の実施の形態に限定されるものではなく、実施の形態の構成を適宜組み合わせたものや置換したものについても本発明に含まれるものである。また、当業者の知識に基づいて実施の形態における組合せや処理の順番を適宜組み替えることや各種の設計変更等の変形を実施の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の形態も本発明の範囲に含まれうる。

Ｐ１可視光配光パターン、Ｐ２赤外光配光パターン、Ｐ３可視光配光パターン、１０車両、１２車両用前照灯、１７カメラ、１８車両制御部、２０Ｌ，２０Ｒ前照灯ユニット、３２Ｌ，３２Ｒ灯具ユニット、３８回転リフレクタ、４０光源、４２凸レンズ、４４ａ，４４ｂＬＥＤユニット、４６赤外光ユニット、４８，５０歩行者、５２凹部、５４対向車、５６歩行者。

本発明は、車両用前照灯に利用できる。

Claims

車両の右側または左側に搭載される灯具ユニットであって、
可視光を出射する第１の発光素子と、赤外光を出射する第２の発光素子と、可視光を出射する第３の発光素子とを有する光源と、
前記第１の発光素子が出射した可視光、前記第２の発光素子が出射した赤外光および前記第３の発光素子が出射した可視光を反射しながら回転軸を中心に回転する回転リフレクタと、を備え、
前記回転リフレクタは、その回転動作により、
前記第１の発光素子からの可視光を照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に第１の配光パターンを形成するとともに、
前記第２の発光素子からの赤外光を照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に第２の配光パターンを形成するとともに、
前記第３の発光素子からの可視光を照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に第３の配光パターンを形成し、
前記第１の配光パターンは、前記第１の発光素子が可視光を連続的に出射することによって形成されるものであり、
前記第２の配光パターンは、前記第２の発光素子が赤外光を連続的に出射することによって形成されるものであり、
前記第３の配光パターンは、前記第３の発光素子が可視光を連続的に出射することによって形成されるものであり、
前記第１の発光素子および前記第２の発光素子は、
前記第２の配光パターンの一部が前記第１の配光パターンと重畳するように、かつ、前記第２の配光パターンの前記第１の配光パターンと重畳しない範囲が、該第１の配光パターンよりも車両前方の中央領域に近い側に生じるように配置されており、
前記第１の発光素子、前記第２の発光素子および前記第３の発光素子は、
前記第３の配光パターンが前記第１の配光パターンおよび前記第２の配光パターンと重畳するように、かつ、前記第２の配光パターンの前記第３の配光パターンと重畳しない範囲が、該第３の配光パターンよりも灯具ユニットが搭載されている側に生じるように配置されており、
前記第１の配光パターンおよび前記第３の配光パターンが互いに重畳する範囲を重畳範囲とするとき、前記第２の配光パターンの前記重畳範囲と重畳しない範囲が、前記重畳範囲よりも灯具ユニットが搭載されている側に生じるように配置されていることを特徴とする灯具ユニット。
前記第２の発光素子は、前記第２の配光パターンが車両前方の消失点を含むように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の灯具ユニット。
前記第１の発光素子は、前記第１の配光パターンが車両前方の消失点を含むように配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の灯具ユニット。
車両の右側に搭載される右側灯具ユニットと、車両の左側に搭載される左側灯具ユニットと、を備えた車両用前照灯であって、
前記右側灯具ユニットは、
可視光を出射する第１の発光素子と、赤外光を出射する第２の発光素子と、可視光を出射する第５の発光素子とを有する第１の光源と、
前記第１の発光素子が出射した可視光、前記第２の発光素子が出射した赤外光および前記第５の発光素子が出射した可視光を反射しながら回転軸を中心に回転する第１の回転リフレクタと、を有し、
前記第１の回転リフレクタは、その回転動作により、
前記第１の発光素子からの可視光を照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に第１の配光パターンを形成するとともに、
前記第２の発光素子からの赤外光を照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に第２の配光パターンを形成するとともに、
前記第５の発光素子からの可視光を照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に第５の配光パターンを形成し、
前記第１の配光パターンは、前記第１の発光素子が可視光を連続的に出射することによって形成されるものであり、
前記第２の配光パターンは、前記第２の発光素子が赤外光を連続的に出射することによって形成されるものであり、
前記第５の配光パターンは、前記第５の発光素子が可視光を連続的に出射することによって形成されるものであり、
前記第１の発光素子および前記第２の発光素子は、
前記第２の配光パターンの一部が前記第１の配光パターンと重畳するように、かつ、前記第２の配光パターンの前記第１の配光パターンと重畳しない範囲が、該第１の配光パターンよりも車両前方の中央領域に近い側に生じるように配置されており、
前記第１の発光素子、前記第２の発光素子および前記第５の発光素子は、
前記第５の配光パターンが前記第１の配光パターンおよび前記第２の配光パターンと重畳するように、かつ、前記第２の配光パターンの前記第５の配光パターンと重畳しない範囲が、該第５の配光パターンよりも右側に生じるように配置されており、
前記第１の配光パターンおよび前記第５の配光パターンが互いに重畳する範囲を第１の重畳範囲とするとき、前記第２の配光パターンの前記第１の重畳範囲と重畳しない範囲が、前記第１の重畳範囲よりも右側に生じるように配置されており、
前記左側灯具ユニットは、
可視光を出射する第３の発光素子と、赤外光を出射する第４の発光素子と、可視光を出射する第６の発光素子とを有する第２の光源と、
前記第３の発光素子が出射した可視光、前記第４の発光素子が出射した赤外光および前記第６の発光素子が出射した可視光を反射しながら回転軸を中心に回転する第２の回転リフレクタと、を有し、
前記第２の回転リフレクタは、その回転動作により、
前記第３の発光素子からの可視光を照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に第３の配光パターンを形成するとともに、
前記第４の発光素子からの赤外光を照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に第４の配光パターンを形成するとともに、
前記第６の発光素子からの可視光を照射ビームとして出射するものであり、かつ、該照射ビームを走査させることによって車両前方に第６の配光パターンを形成し、
前記第３の配光パターンは、前記第３の発光素子が可視光を連続的に出射することによって形成されるものであり、
前記第４の配光パターンは、前記第４の発光素子が赤外光を連続的に出射することによって形成されるものであり、
前記第６の配光パターンは、前記第６の発光素子が可視光を連続的に出射することによって形成されるものであり、
前記第３の発光素子および前記第４の発光素子は、
前記第４の配光パターンの一部が前記第３の配光パターンと重畳するように、かつ、前記第４の配光パターンの前記第３の配光パターンと重畳しない範囲が、該第３の配光パターンよりも車両前方の中央領域に近い側に生じるように配置されており、
前記第３の発光素子、前記第４の発光素子および前記第６の発光素子は、
前記第６の配光パターンが前記第３の配光パターンおよび前記第４の配光パターンと重畳するように、かつ、前記第４の配光パターンの前記第６の配光パターンと重畳しない範囲が、該第６の配光パターンよりも左側に生じるように配置されており、
前記第３の配光パターンおよび前記第６の配光パターンが互いに重畳する範囲を第２の重畳範囲とするとき、前記第４の配光パターンの前記第２の重畳範囲と重畳しない範囲が、前記第２の重畳範囲よりも左側に生じるように配置されており、
前記第１の光源および前記第２の光源は、
前記第２の配光パターンの前記第１の配光パターンと重畳しない範囲が、前記第３の配光パターンと重複するように構成されており、かつ、
前記第４の配光パターンの前記第３の配光パターンと重畳しない範囲が、前記第１の配光パターンと重複するように構成されていることを特徴とする車両用前照灯。