JP7170950B1 - 前照灯装置 - Google Patents

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Abstract

前照灯装置（１００）は、車両用の前照灯装置であって、互いに異なる分光分布（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４）の光を出射する複数の発光部（１１、１２、１３、１４）を有し、複数の発光部（１１、１２、１３、１４）の各々の分光分布（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４）を合成した合成分光分布（Ｓ１、Ｓ２）の照明光（Ｌ１）を出射する光源部（１０）と、前照灯装置（１００）による照明領域の周辺環境を示す環境情報を取得する取得部（２０）と、取得部（２０）によって取得された環境情報に基づいて、複数の発光部（１１、１２、１３、１４）の各々の分光分布（Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４）を制御する制御部（３０）とを有する。

Description

本開示は、車両用の前照灯装置に関する。
車両用の前照灯装置の光源として、近年普及している発光ダイオード（以下、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）と呼ぶ。）を採用する構成が増加している。例えば、前照灯装置から白色光が照射される場合、当該白色光は青色ＬＥＤと黄色蛍光体とを組み合わせることによって生成される。これにより、安価な構成で、且つ高効率で白色光が生成される。
白色光を生成するための構成は青色ＬＥＤと黄色蛍光体との組み合わせに限らず、他の構成も知られている。例えば、特許文献１を参照。また、車両用の前照灯装置において、白色光とは異なる他の色の光の分光分布を制御することによって、運転者の視認性を向上させる技術も知られている。
特許文献１の前照灯装置は、青色ＬＥＤを蛍光体によって覆うことで構成された第１のＬＥＤユニットと、３色（赤色、緑色、青色）のＬＥＤを組み合わせることによって構成された第２のＬＥＤユニットとを有する。また、特許文献１の前照灯装置は、当該前照灯装置の照明環境の周辺の環境に応じて、第１のＬＥＤユニット及び第２のＬＥＤユニットの各々の輝度及び色温度のうちの少なくとも一方を制御する制御部を有する。
ここで、人の視覚特性として、夜間の道路などの薄明視環境又は暗所視環境では、人の目の明るさの感度が短波長にシフトするプルキンエ現象が発生することが一般的に知られている。そのため、夜間の道路に照射される照明光の分光分布に多くの短波長成分を含ませることによって、人（すなわち、運転者）は明るく感じる。特許文献１の前照灯装置では、第１及び第２のＬＥＤユニットのそれぞれに青色ＬＥＤが備えられているため、生成される白色光には、短波長の青色成分が多く含まれる。
特開２０２０－３２８０３号公報
しかしながら、前照灯装置から照射される白色光に短波長の青色成分が多く含まれる構成では、雨又は霧などの悪天候時において、当該白色光は雨滴等によって散乱等して、戻り光として運転者の目に入射する。戻り光が多い場合、運転者に眩惑（以下、「グレア」とも呼ぶ。）を与えて視認性を低下させるおそれがある。
本開示は、運転者の視認性を向上させる前照灯装置を提供することを目的とする。
本開示の一態様に係る前照灯装置は、車両用の前照灯装置であって、互いに異なる分光分布の光を出射する複数の発光部を有し、前記複数の発光部の各々の前記分光分布を合成した合成分光分布の照明光を出射する光源部と、前記前照灯装置による照明領域の周辺環境を示す環境情報を取得する取得部と、前記取得部によって取得された前記環境情報に基づいて、前記複数の発光部の各々の前記分光分布を制御する制御部とを有し、前記複数の発光部は、第１の光を出射する第１の発光部と、前記第１の光の中心波長より中心波長が短い第２の光を出射する第２の発光部とを有し、前記制御部は、前記環境情報に基づいて、前記照明光が出射されたときに前記車両の運転者に与えるグレアを評価するグレア量を算出し、前記グレア量が予め決められたグレア閾値以上であると判定した場合に、前記第２の光の強度を弱める、ことを特徴とする。
本開示によれば、運転者の視認性を向上させる前照灯装置を提供することができる。
実施の形態に係る前照灯装置の構成を示すブロック図である。 （Ａ）は、図１に示される光源部の構成を示す側面図である。（Ｂ）は、図１に示される光源部の構成を示す平面図である。 （Ａ）は、実施の形態に係る前照灯装置の制御部のハードウェア構成の一例を概略的に示す図である。（Ｂ）は、実施の形態に係る前照灯装置の制御部のハードウェア構成の他の例を概略的に示す図である。 明所視環境の比視感度曲線及び暗所視環境の比視感度曲線を示すグラフである。 図４に示されるグラフに薄明視環境の比視感度曲線を追加したグラフである。 実施の形態に係る前照灯装置の動作を示すフローチャートである。 （Ａ）～（Ｄ）は、図１及び図２（Ａ）に示される複数のＬＥＤの各々から出射される光の分光分布を示すグラフである。 制御部による制御前の照明光の分光分布の一例を示すグラフである。 制御部による制御後の照明光の分光分布の一例を示すグラフである。 実施の形態の変形例に係る前照灯装置の構成を示すブロック図である。 実施の形態の変形例に係る前照灯装置の動作を示すフローチャートである。
以下に、本開示の実施の形態に係る前照灯装置について、図面を参照しながら説明する。図面には、必要に応じて説明の理解を容易にするためにＸＹＺ直交座標系の座標軸が示されている。Ｘ軸は、車両の左右方向に平行な座標軸である。車両の前方を向いたときに、右方向が＋Ｘ軸方向、左方向が－Ｘ軸方向である。ここで、「前方」とは、車両の進行方向である。言い換えれば、「前方」とは、前照灯装置が光（以下、「照明光Ｌ１」とも呼ぶ。）を照射する方向である。Ｙ軸は、車両の上下方向に平行な座標軸である。車両の上方向が＋Ｙ軸方向であり、車両の下方向が－Ｙ軸方向である。すなわち、車両の＋Ｙ軸側は空側であり、－Ｙ軸側は地面（すなわち、路面）側である。＋Ｚ軸方向は、車両の進行方向であり、－Ｚ軸方向は進行方向と反対の方向である。以下の説明では、「＋Ｚ軸方向」を「前方」と呼び、－Ｚ軸方向を「後方」と呼ぶ。＋Ｚ軸方向は、前照灯装置が光を照射する方向である。
以下の説明では、Ｚ－Ｘ平面は、路面に平行な面である。これは、通常考える場合には、路面は「水平面」であるからである。このため、Ｚ－Ｘ平面は、「水平面」として考えている。「水平面」とは、重力方向に直交する平面である。しかしながら、路面は、車両の進行方向に対しては傾くことがある。すなわち、路面が登り坂又は下り坂などの場合である。これらの場合には、「水平面」は、路面に平行な面として考える。すなわち、「水平面」は、重力方向に対して垂直な平面ではない。
一方、一般的な路面が車両の進行方向に対して左右方向に傾いていることは稀である。「左右方向」とは、走路（すなわち、路面）の幅方向である。これらの場合には、「水平面」は、重力方向に対して垂直な面として考える。例えば、路面が左右方向に傾くことによって、車両が路面の左右方向に垂直であったとしても、車両が「水平面」に対して左右方向に傾いた状態と同等として考える。
なお、以下の説明を簡単にするために、「水平面」は、重力方向に垂直は平面として説明する。つまり、Ｚ－Ｘ平面は、重力方向に垂直な平面として説明する。
本開示の光源（以下、「発光部」とも呼ぶ。）として、例えば、白熱電球、ハロゲンランプ又は蛍光ランプ等の管球光源を用いてもよい。また、本開示の光源として、例えば、ＬＥＤ又はレーザーダイオード等の半導体光源を用いてもよい。つまり、本開示の光源は、特に限定されることなく、いかなる光源を用いてもよい。
ただし、光源から出射される光の分光分布の調整の容易さの観点から、本開示の前照灯装置の光源としては、半導体光源の採用が望ましい。従来のハロゲンバルブ（ランプ光源）が採用される場合と比較して、半導体光源が採用された場合、分光分布が調整され易い。
したがって、本開示の以下の説明では、光源は、半導体光源の１つであるＬＥＤであるとして説明する。
本開示は、前照灯装置のロービーム又はハイビームなどに適用される。また、本開示は、自動二輪車用の前照灯装置のロービーム又はハイビームなどに適用される。また、本開示は、三輪の車両又は四輪の車両等のその他の前照灯装置についても適用される。
〈前照灯装置の構成〉
図１は、実施の形態に係る前照灯装置１００の構成を示すブロック図である。図１に示されるように、前照灯装置１００は、前照灯光学系としての光源部１０と、取得部としての周辺環境情報取得部２０と、制御部３０とを有する。
〈光源部〉
光源部１０は、複数の発光部としての第１、第２、第３及び第４のＬＥＤ１１、１２、１３、１４を有する。第１、第２、第３及び第４のＬＥＤ１１、１２、１３、１４は、互いに異なる分光分布の光を発する。このように、光源部１０は、互いに異なる分光分布の光を発する２つ以上の発光面を有する。
光源部１０は、第１、第２、第３及び第４のＬＥＤ１１、１２、１３、１４の各々の分光分布を合成した合成分光分布（例えば、後述する図８及び９に示される合成分光分布Ｓ１、Ｓ２）の照明光を出射する。光源部１０は、例えば、照明光として白色光を出射する。後述する制御部３０によって、第１、第２、第３及び第４のＬＥＤ１１、１２、１３、１４の各々の出力が制御されることによって、光源部１０は、制御の前後で同一の色温度又は同一の色度とみなされる白色光を生成することができる。
図２（Ａ）は、光源部１０の構成を示す側面図である。図２（Ｂ）は、光源部１０の構成を示す平面図である。図２（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、光源部１０は、導光体１５を更に有する。導光体１５は、第１、第２、第３及び第４のＬＥＤ１１、１２、１３、１４の各々から出射された光を均一に混色する。
第１、第２、第３及び第４のＬＥＤ１１、１２、１３、１４の各々から出射された光は、導光体１５の入射面１５ａに入射した後に、導光体１５の内部で全反射を繰り返すことで、均一な白色光となる。当該白色光は、出射面１５ｂから照射される。これにより、前照灯装置１００から照射される照明光Ｌ１は、色ムラのない均一な白色光として前方に照射することができる。
また、光源部１０が導光体１５を有することにより、前照灯装置１００を小型化することができる。
なお、導光体１５は、例えば、透明樹脂、硝子又はシリコーン材で製作されている。導光体１５の材料は、透過性を有すれば材質を問わず、透明な樹脂等でも構わない。ただし、光の利用効率の観点から、導光体１５の材料は、透過性の高い材料が適している。また、導光体１５が、第１、第２、第３及び第４のＬＥＤ１１、１２、１３、１４の直後に配置されることから、導光体１５の材料は、耐熱性に優れた材料が好ましい。
図１、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示す例では、光源部１０が４つのＬＥＤを有する構成について示したが、これに限られず、光源部１０は、互いに分光分布が異なる２つ以上のＬＥＤを有していればよい。
また、光源部１０は導光体１５を備えていなくても実現することができる。光源部１０は、例えば、導光体１５とは異なる他の光学部材によって、光色が均一である白色光を生成してもよい。
〈周辺環境情報取得部〉
図１に戻って、周辺環境情報取得部２０及び制御部３０について説明する。周辺環境情報取得部２０は、前照灯装置１００による照明領域の周辺環境を示す環境情報（以下、「周辺環境情報」とも呼ぶ。）を取得する。周辺環境情報取得部２０は、前照灯装置１００から照明光Ｌ１が照射されたときに、当該前照灯装置１００を備える車両の運転者に与えるグレアの程度を示すグレア量を定量的に評価するための情報を周辺環境情報として取得する。周辺環境情報は、例えば、天候を示す天候情報を有する。天候情報は、雨、雪及び霧のうち少なくとも１つを含む。なお、周辺環境情報は、天候情報に限らず、前照灯装置１００による照明領域の周辺環境の明るさを示す明るさ情報を有していてもよい。また、周辺環境情報は、他の車両の交通量を示す交通情報を有していてもよい。更に、後述するように、周辺環境情報は、前照灯装置１００から照射された照明光Ｌ１が照明領域で反射又は散乱した戻り光についての情報を示す周囲環境光情報を有していてもよい。
このように、周辺環境情報取得部２０は、天候情報、明るさ情報、交通情報及び周囲環境光情報などのセンサ情報が入力される情報入力部である。周辺環境情報取得部２０は、当該センサ情報を、車両に取り付けられたセンサから取得してもよく、車外の情報源と通信することによって取得してもよい。
〈制御部〉
制御部３０は、周辺環境情報取得部２０によって取得された周辺環境情報に基づいて、第１、第２、第３及び第４のＬＥＤ１１、１２、１３、１４の各々の分光分布（例えば、後述する図７に示される分光分布Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４）を制御する。制御部３０は、ヘッドライトコントロールモジュール３１と、光源制御部３２とを有する。
ヘッドライトコントロールモジュール３１は、周辺環境情報に基づいて、照明光Ｌ１が照射されたときに運転者に与えるグレアを評価するグレア量を算出し、算出されたグレア量が予め決められた条件を満たすか否かを判定する。ヘッドライトコントロールモジュール３１は、例えば、算出されたグレア量が予め決められたグレア閾値以上であるか否かを判定する。ヘッドライトコントロールモジュール３１は、その判定の結果に基づいて、第１、第２、第３及び第４のＬＥＤ１１、１２、１３、１４の各々から出射される光Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４の出力（すなわち、強度）を制御するための制御信号を生成する。ヘッドライトコントロールモジュール３１は、生成した制御信号を光源制御部３２に出力する。このように、ヘッドライトコントロールモジュール３１は、制御信号を生成する制御信号生成部である。
光源制御部３２は、光源部１０を駆動する光源駆動部である。光源制御部３２は、ヘッドライトコントロールモジュール３１によって生成された制御信号に基づいて、第１、第２、第３及び第４のＬＥＤ１１、１２、１３、１４の各々を駆動する。図１に示す例では、光源制御部３２及び光源部１０は、前照灯装置１００の前照灯モジュール５０に備えられている。
図３（Ａ）は、制御部３０のハードウェア構成を概略的に示す図である。図３（Ａ）に示されるように、制御部３０は、例えば、ソフトウェアとしてのプログラムを格納する記憶装置としてのメモリ３０ａと、メモリ３０ａに格納されたプログラムを実現する情報処理部としてのプロセッサ３０ｂとを用いて（例えば、コンピュータによって）実現することができる。なお、制御部３０の一部、つまり、ヘッドライトコントロールモジュール３１及び光源制御部３２の一部が、図３（Ａ）に示されるメモリ３０ａと、プログラムを実行するプロセッサ３０ｂとによって実現されていてもよい。また、制御部３０は、電気回路によって実現されていてもよい。
図３（Ｂ）は、制御部３０のハードウェア構成の他の例を概略的に示す図である。図３（Ｂ）に示されるように、制御部３０は、単一回路又は複合回路等の専用のハードウェアとしての処理回路３０ｃを用いて実現されていてもよい。この場合、制御部３０の機能は、処理回路３０ｃで実現される。
〈プルキンエ現象とグレアとの関係〉
ここで、前照灯装置を備えた車両の運転者にグレアを与える原因として、プルキンエ現象が知られている。プルキンエ現象とは、暗所視環境では、比視感度曲線のピークが明所視環境に対して短波長側にシフトすることである。
図４は、明所視環境の比視感度曲線Ｖ１と暗所視環境の比視感度曲線Ｖ２とを示すグラフである。図４に示されるグラフにおいて、横軸は波長λ（ｎｍ）、縦軸は比視感度である。また、図４において、実線は明所視環境の比視感度曲線Ｖ１であり、破線は暗所視環境の比視感度曲線Ｖ２を示す。図４に示されるように、比視感度曲線Ｖ２のピークにおける波長は、比視感度曲線Ｖ１のピークにおける波長より短波長側（すなわち、図４に示される矢印の向き）にシフトしている。例えば、日中のような周辺環境が明るい明所視環境では、人の目は、波長が約５５５ｎｍである光を最も明るく感じる。一方、暗所視環境では、人の目は、波長が約５０７ｎｍである光を最も明るく感じる。ここで、夜間における前照灯装置による照明環境は、明所視環境と暗所視環境との間の「薄明視環境」と呼ばれる明るさの環境である。
図５は、図４に示されるグラフに薄明視環境の比視感度曲線Ｖ３を追加したグラフである。図５に示されるように、比視感度曲線Ｖ３のピークにおける波長は、５０７ｎｍと５５５ｎｍとの間である。したがって、波長が５０７ｎｍと５５５ｎｍとの間である照明光が前照灯装置から照射された場合、運転者の目は当該照明光を最も明るく感じることができる。一方で、波長が５０７ｎｍと５５５ｎｍとの間である照明光の光量が必要以上に増加した場合、運転者はグレアを感じ易くなる。
例えば、雨又は雪などの悪天候時に、前照灯装置から照明光が照射された場合、当該照明光は、雨滴又は雪によって散乱して運転者の目に戻り光として入射する場合がある。この場合、運転者はグレアを感じる。また、上述した通り、照明光に波長５５５ｎｍ以下の短波長成分が多く含まれるほど、運転者はグレアを強く感じる。
〈前照灯装置の動作〉
実施の形態に係る前照灯装置１００では、周辺環境情報取得部２０によって取得された周辺環境情報に基づいて光源部１０から出射される照明光Ｌ１の分光分布が調整されることで、運転者に与えるグレアを抑制することができる。図６は、前照灯装置１００の動作を示すフローチャートである。
まず、ステップＳＴ１において、制御部３０は、起動後にステップＳＴ２～ＳＴ６の処理を繰り返すループ処理を開始する。
ステップＳＴ２において、制御部３０のヘッドライトコントロールモジュール３１に、周辺環境情報取得部２０によって取得された周辺環境情報を示す信号が入力される。
ステップＳＴ３において、ヘッドライトコントロールモジュール３１は、周辺環境情報が、運転者に与えるグレアを増加させる条件（以下、「グレア増加の条件」とも呼ぶ。）を満たすか否かを判定し、当該周辺環境情報がグレア増加の条件を満たす場合（すなわち、ステップＳＴ３において、判定がＹｅｓの場合）、処理をステップＳＴ４へ進める。例えば、ヘッドライトコントロールモジュール３１は、天候が雨、雪又は霧であるとき、処理をステップＳＴ４へ進める。
一方、ヘッドライトコントロールモジュール３１は、周辺環境情報がグレア増加の条件を満たさないと判定した場合（すなわち、ステップＳＴ３において、判定がＮоの場合）、処理をステップＳＴ５へ進める。
ステップＳＴ４において、ヘッドライトコントロールモジュール３１は、照明光Ｌ１の分光分布において、代表点における波長より短い波長の成分である短波長成分を相対的に減少させる制御信号を生成する。図１に示される光源制御部３２は、当該制御信号に基づいて、第１、第２、第３及び第４のＬＥＤ１１、１２、１３、１４の各々から出射される光Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４のうち中心波長の短い光の強度を弱める。これにより、運転者に与えるグレアが抑制される。よって、前照灯装置１００は、運転者の視認性を向上させることができる。
ステップＳＴ５において、ヘッドライトコントロールモジュール３１は、周辺環境情報が、運転者に与えるグレアを減少させる条件（以下、「グレア減少の条件」とも呼ぶ。）を満たすか否かを判定し、当該周辺環境情報がグレア減少の条件を満たす場合（すなわち、ステップＳＴ５において、判定がＹｅｓの場合）、処理をステップＳＴ６へ進める。
ステップＳＴ６において、ヘッドライトコントロールモジュール３１は、照明光Ｌ１の分光分布において、短波長成分を相対的に増加させる制御信号を生成する。図１に示される光源制御部３２は、当該制御信号に基づいて、第１、第２、第３及び第４のＬＥＤ１１、１２、１３、１４の各々から出射される光Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４のうち中心波長の短い光の強度を強める。これにより、短波長成分が増加した分光分布の照明光Ｌ１が、薄明視環境において、前照灯装置１００から照射されるため、運転者は当該照明光Ｌ１を明るく感じることができる。よって、前照灯装置１００は、運転者の視認性を向上させることができる。
ステップＳＴ５において判定がＮｏの場合又はステップＳＴ６における処理が終了した後、ループ処理が終了する条件を満たすまでステップＳＴ２～ＳＴ６を繰り返す。
〈設計例〉
次に、具体的な数値例を用いた場合の照明光Ｌ１の分光分布の設計例について説明する。以下では、図１及び図２（Ａ）に示される第１、第２、第３及び第４のＬＥＤ１１、１２、１３、１４の各々の中心波長（「主波長」とも呼ぶ。）が、表１に示される値である場合を例にして説明する。表１に示す例では、第３のＬＥＤ１３及び第４のＬＥＤ１４の中心波長に比べて、第１のＬＥＤ１１及び第２のＬＥＤ１２の中心波長は短い。以下の説明では、第３及び第４のＬＥＤ１３、１４を「第１の発光部」、第１及び第２のＬＥＤ１１、１２を「第２の発光部」とも呼ぶ。第２の発光部は、第１の発光部が出射する第１の光（すなわち、図２（Ａ）に示される光Ｌ１３、Ｌ１４）の中心波長より短い中心波長の光（すなわち、図２（Ａ）に示される光Ｌ１１、Ｌ１２）を出射する。
Figure 0007170950000001
図７（Ａ）～（Ｄ）は、図１及び図２（Ａ）に示される第１、第２、第３及び第４のＬＥＤ１１、１２、１３、１４の各々から出射される光Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４の分光分布Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４を示すグラフである。図７（Ａ）～（Ｄ）に示されるグラフにおいて、横軸は波長λ（ｎｍ）であり、縦軸は比エネルギー（ａ.ｕ.）である。図７（Ａ）～（Ｄ）に示されるように、分光分布Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４の各々は、表１に示される中心波長においてピークを有する。
ここで、制御前の照明光Ｌ１の分光分布である合成分光分布をＳ１、制御後の照明光Ｌ１の分光分布である合成分光分布をＳ２とする。上述したように、周辺環境情報がグレア増加の条件を満たす場合、ヘッドライトコントロールモジュール３１（図１参照）は、照明光Ｌ１の分光分布の短波長成分（例えば、分光分布において、波長が４５０ｎｍと５５０ｎｍとの間である部分）が相対的に減少するように制御する。すなわち、ヘッドライトコントロールモジュール３１は、合成分光分布Ｓ１及び合成分光分布Ｓ２が以下の式（１）を満たすような制御信号を生成する。ヘッドライトコントロールモジュール３１は、式（１）を満たすために、第２の発光部（すなわち、第１及び第２のＬＥＤ１１、１２のうち少なくとも１つのＬＥＤ）が出射する第２の光の強度を弱める。
Figure 0007170950000002
合成分光分布Ｓ１及び合成分光分布Ｓ２が式（１）を満たすとき、光源部１０から出射される照明光Ｌ１の分光分布のうち波長が５５０ｎｍ以下である成分が減少する。すなわち、照明光Ｌ１の分光分布において、波長が５５０ｎｍ以下でピークを有することが抑制される。これにより、プルキンエ現象によるグレアの増加を抑制することができる。
図８は、制御前の照明光Ｌ１の合成分光分布Ｓ１の一例を示すグラフである。図９は、制御後の照明光Ｌ１の合成分光分布Ｓ２の一例を示すグラフである。図８及び図９に示されるグラフにおいて、横軸は波長λ（ｎｍ）であり、縦軸は比エネルギー（ａ．ｕ．）である。図８に示される合成分光分布Ｓ１は、図１及び図２（Ａ）に示される第１のＬＥＤ１１、第２のＬＥＤ１２及び第４のＬＥＤ１４の出力が制御されることによって得られた分光分布である。
図９に示される合成分光分布Ｓ２は、図１及び図２（Ａ）に示される第１のＬＥＤ１１、第３のＬＥＤ１３及び第４のＬＥＤ１４の出力が制御されることによって得られた分光分布である。
式（１）の左辺の値は、０．４６７であり、式（１）の右辺の値は、０．３７７である。この場合、式（１）が満たされるため、運転者に与えるグレアを抑制することができる。
実施の形態では、合成分光分布Ｓ１の照明光Ｌ１の色と合成分光分布Ｓ２の照明光Ｌ１の色とは同じである。言い換えれば、合成分光分布Ｓ２の照明光Ｌ１の色温度は、予め決められた範囲内の値になるように、制御部３０によって、分光分布Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４が制御される。また、前照灯装置１００から照射される照明光Ｌ１の色が変更されることによって、運転者が距離感を誤認することを防止できる。
実施の形態では、照明光Ｌ１の色は、白色である。ここで、合成分光分布Ｓ１の照明光Ｌ１の色温度をＫ１（単位：Ｋ）、合成分光分布Ｓ２の照明光Ｌ１の色温度をＫ２（単位：Ｋ）としたとき、色温度Ｋ１及び色温度Ｋ２は、以下の式（２）を満たすことが望ましい。
Ｋ１－５００≦Ｋ２≦Ｋ１＋５００ （２）
第１、第２、第３及び第４のＬＥＤ１１、１２、１３、１４の各々の中心波長が表１に示される値である場合、色温度Ｋ１は５５７９Ｋ、色温度Ｋ２は５５１１Ｋである。この場合、色温度Ｋ１及び色温度Ｋ２は式（２）を満たすため、合成分光分布Ｓ１の照明光Ｌ１の色は、合成分光分布Ｓ２の照明光Ｌ２の色と同じ色とみなすことができる。
したがって、実施の形態では、制御部３０が分光分布Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４を制御する前後で、光源部１０から出射される照明光Ｌ１の色が変化しないため、運転者が距離感を誤認することを防止でき、且つグレアを抑制できる。なお、前照灯装置１００から照射される照明光Ｌ１の色を変化させないことは法規において定められている。
〈効果〉
以上に説明した実施の形態によれば、制御部３０は、周辺環境情報取得部２０によって取得された周辺環境情報に基づいて、第１、第２、第３及び第４のＬＥＤ１１、１２、１３、１４の各分光分布Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４を制御する。これにより、周辺環境情報に応じて、前照灯装置１００から出射される照明光Ｌ１の分光分布が適切に調整されるため、運転者に与えるグレアを抑制することができる。よって、運転者の視認性を向上させることができる。
また、実施の形態によれば、制御部３０は、第１、第２、第３及び第４のＬＥＤ１１、１２、１３、１４の各々の分光分布Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４を制御する前後で、照明光Ｌ１の色温度が予め決められた範囲内の値になるように、分光分布Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４を制御する。これにより、制御部３０による分光分布Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４の制御の前後で光源部１０から出射される照明光Ｌ１の色が変化しないため、運転者が距離感を誤認することを防止できる。
《実施の形態の変形例》
図１０は、実施の形態の変形例に係る前照灯装置１００Ａの構成を示すブロック図である。図１０において、図１に示される構成要素と同一又は対応する構成要素には、図１に示される符号と同じ符号が付される。実施の形態の変形例に係る前照灯装置１００Ａは、周辺環境情報取得部２０Ａに受光部２１が備えられている点で、実施の形態に係る前照灯装置１００と相違する。これ以外の点については、実施の形態の変形例に係る前照灯装置１００Ａは、実施の形態に係る前照灯装置１００と同じである。そのため、以下の説明では、図２（Ａ）を参照する。
図１０に示されるように、前照灯装置１００Ａは、光源部１０と、周辺環境情報取得部２０Ａと、制御部３０とを有する。
周辺環境情報取得部２０Ａは、受光部２１を有する。受光部２１は、前照灯装置１００Ａから照射される照明光Ｌ１（図２（Ａ）参照）が照明領域で反射又は散乱したときの戻り光を受光する。このように、戻り光は、例えば、反射光、散乱光などである。戻り光は、前照灯装置１００Ａの照明領域の周辺環境で発生する周辺環境光である。
制御部３０のヘッドライトコントロールモジュール３１は、受光部２１において受光された戻り光に対応する検出信号に基づいて、光源制御部３２に出力する制御信号を生成する。
受光部２１から出力される検出信号は、例えば、受光部２１において検出された戻り光の受光量に対応する信号である。ヘッドライトコントロールモジュール３１は、例えば、戻り光の受光量に対応する信号に基づいて、照明光Ｌ１が照射されたときに運転者に与えるグレアを減少させるための制御信号を生成する。これにより、前照灯装置１００Ａから照明光Ｌ１が照射されたときに運転者に与えるグレアを抑制することができる。
〈変形例に係る前照灯装置の動作〉
次に、実施の形態の変形例に係る前照灯装置１００Ａの動作について説明する。図１１は、実施の形態の変形例に係る前照灯装置１００Ａの動作を示すフローチャートである。
まず、ステップＳＴ１１において、制御部３０は、起動後にステップＳＴ１２～ＳＴ１６までの処理を繰り返すループ処理を開始する。
ステップＳＴ１２において、制御部３０のヘッドライトコントロールモジュール３１に、周辺環境情報取得部２０Ａによって取得された戻り光の受光量に対応する信号が入力される。
ステップＳＴ１３において、ヘッドライトコントロールモジュール３１は、戻り光の受光量がグレア増加の条件を満たすか否かを判定し、当該受光量がグレア増加の条件を満たす場合（すなわち、ステップＳＴ１３において、判定がＹｅｓの場合）、処理をステップＳＴ１４へ進める。具体的には、ステップＳＴ１３において、ヘッドライトコントロールモジュール３１は、戻り光の受光量が予め決められた第１の閾値Ｔｈ１以上であるか否かを判定し、判定がＹｅｓの場合、処理をステップＳＴ１４へ進める。
一方、ヘッドライトコントロールモジュール３１は、戻り光の受光量がグレア増加の条件を満たさないと判定した場合（すなわち、ステップＳＴ１３において、当該受光量が第１の閾値Ｔｈ１より小さいため、判定がＮоの場合）、処理をステップＳＴ１５へ進める。
ステップＳＴ１４において、ヘッドライトコントロールモジュール３１は、光源部１０から出射される照明光Ｌ１の分光分布における短波長成分を相対的に減少させる制御を行う。ステップＳＴ１４は、図６に示されるステップＳＴ４と同一である。例えば、ヘッドライトコントロールモジュール３１は、下記の式（３）に示される値ｔを予め決められた閾値より小さくする制御信号を生成する。
Figure 0007170950000003
ステップＳＴ１５において、ヘッドライトコントロールモジュール３１は、戻り光の受光量がグレア減少の条件を満たすか否かを判定し、当該受光量がグレア減少の条件を満たす場合（すなわち、ステップＳＴ１５において、判定がＹｅｓの場合）、処理をステップＳＴ１６へ進める。具体的には、ステップＳＴ１５において、ヘッドライトコントロールモジュール３１は、戻り光の受光量が第１の閾値Ｔｈ１より小さい第２の閾値Ｔｈ２より小さいか否かを判定し、判定がＹｅｓの場合、処理をステップＳＴ１４へ進める。
ステップＳＴ１６は、図６に示されるステップＳＴ６と同一である。例えば、ヘッドライトコントロールモジュール３１は、上述した式（３）に示される値ｔを閾値より大きくする制御信号を生成する。
ステップＳＴ１５において判定がＮｏの場合又はステップＳＴ１６における処理が終了した後、ループ処理が終了する条件を満たすまでステップＳＴ１２～ＳＴ１６を繰り返す。
〈変形例の効果〉
以上に説明した実施の形態の変形例によれば、周辺環境情報取得部２０Ａは、照明光Ｌ１が照明領域で反射又は散乱した光である戻り光を受光する受光部２１を有し、当該戻り光の受光量が予め決められた第１の閾値Ｔｈ１以上であると判定した場合に、中心波長の短い第２の発光部（例えば、第２のＬＥＤ１２）から出射される光の強度を弱める制御を行う。これにより、戻り光の受光量に応じた適切な分光分布の照明光Ｌ１が照射される。よって、運転者に与えるグレアが抑制されるため、前照灯装置１００Ａは、運転者の視認性を向上させることができる。
なお、上述の実施の形態においては、「平行」及び「垂直」などの部品間の位置関係又は部品の形状を示す用語を用いている場合がある。これらは、製造上の公差及び組立て上のばらつきなどを考慮した範囲を含むことを表している。このため、請求の範囲に部品間の位置関係又は部品の形状を示す記載した場合には、製造上の公差又は組立て上のばらつき等を考慮した範囲を含むことを示している。
また、上述した実施の形態は、例にすぎず、本開示の範囲内で種々の変更が可能である。
１０ 光源部、 １１ 第１のＬＥＤ、 １２ 第２のＬＥＤ、 １３ 第３のＬＥＤ、 １４ 第４のＬＥＤ、 １５ 導光体、 ２０、２０Ａ 周辺環境情報取得部、 ２１ 受光部、 ３０ 制御部、 ３０ａ メモリ、 ３０ｂ プロセッサ、 ３０ｃ 処理回路、 ３１ ヘッドライトコントロールモジュール、 ３２ 光源制御部、 ５０ 前照灯モジュール、 １００、１００Ａ 前照灯装置、 Ｌ１ 照明光、 Ｌ１１、Ｌ１２、Ｌ１３、Ｌ１４ 光、 Ｓ１、Ｓ２ 合成分光分布、 Ｓ１１、Ｓ１２、Ｓ１３、Ｓ１４ 分光分布、 Ｔｈ１ 第１の閾値、 Ｔｈ２ 第２の閾値。

Claims (9)

  1. 車両用の前照灯装置であって、
    互いに異なる分光分布の光を出射する複数の発光部を有し、前記複数の発光部の各々の前記分光分布を合成した合成分光分布の照明光を出射する光源部と、
    前記前照灯装置による照明領域の周辺環境を示す環境情報を取得する取得部と、
    前記取得部によって取得された前記環境情報に基づいて、前記複数の発光部の各々の前記分光分布を制御する制御部と
    を有し、
    前記複数の発光部は、
    第１の光を出射する第１の発光部と、
    前記第１の光の中心波長より中心波長が短い第２の光を出射する第２の発光部と
    を有し、
    前記制御部は、
    前記環境情報に基づいて、前記照明光が出射されたときに前記車両の運転者に与えるグレアを評価するグレア量を算出し、
    前記グレア量が予め決められたグレア閾値以上であると判定した場合に、前記第２の光の強度を弱める、
    ことを特徴とする前照灯装置。
  2. 前記取得部は、前記照明光が前記照明領域で反射又は散乱した光である戻り光を受光する受光部を有し、
    前記制御部は、前記グレア量としての前記戻り光の受光量が予め決められた第１の閾値以上であると判定した場合に、前記第２の光の強度を弱める、
    ことを特徴とする請求項１に記載の前照灯装置。
  3. 前記制御部は、前記戻り光の前記受光量が前記第１の閾値より小さい第２の閾値以下であると判定した場合に、前記第２の光の強度を強める、
    ことを特徴とする請求項２に記載の前照灯装置。
  4. 前記制御部は、前記複数の発光部の各々の前記分光分布を制御する前後で、前記照明光の色温度が予め決められた範囲内の値になるように前記分光分布を制御する、
    ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の前照灯装置。
  5. 車両用の前照灯装置であって、
    互いに異なる分光分布の光を出射する複数の発光部を有し、前記複数の発光部の各々の前記分光分布を合成した合成分光分布の照明光を出射する光源部と、
    前記前照灯装置による照明領域の周辺環境を示す環境情報を取得する取得部と、
    前記取得部によって取得された前記環境情報に基づいて、前記複数の発光部の各々の前記分光分布を制御する制御部と
    を有し、
    前記複数の発光部は、
    第１の光を出射する第１の発光部と、
    前記第１の光の中心波長より中心波長が短い第２の光を出射する第２の発光部と
    を有し、
    前記制御部は、
    前記環境情報に基づいて、前記複数の発光部の各々の前記分光分布を制御する前の合成分光分布の照明光の色温度Ｋ１と、前記複数の発光部の各々の前記分光分布を制御する後の合成分光分布の照明光の色温度Ｋ２との関係が、単位をケルビンとする次式
    Ｋ１－５００≦Ｋ２≦Ｋ１＋５００
    を満たすように前記分光分布を制御する
    ことを特徴とする前照灯装置。
  6. 前記環境情報は、天候を示す天候情報を有する、
    ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の前照灯装置。
  7. 車両用の前照灯装置であって、
    互いに異なる分光分布の光を出射する複数の発光部を有し、前記複数の発光部の各々の前記分光分布を合成した合成分光分布の照明光を出射する光源部と、
    前記前照灯装置による照明領域の周辺環境を示す環境情報を取得する取得部と、
    前記取得部によって取得された前記環境情報に基づいて、前記複数の発光部の各々の前記分光分布を制御する制御部と
    を有し、
    前記複数の発光部は、
    第１の光を出射する第１の発光部と、
    前記第１の光の中心波長より中心波長が短い第２の光を出射する第２の発光部と
    を有し、
    前記制御部は、
    前記環境情報に基づいて、前記照明光が出射されたときに前記車両の運転者に与えるグレアを評価するグレア量を算出し、
    前記グレア量が予め決められたグレア閾値以上であると判定した場合に、前記複数の発光部の各々の前記分光分布の合成分光分布の波長４５０ｎｍと５５０ｎｍとの間の成分の強度の積分値が相対的に減少するように、前記分光分布を制御する
    ことを特徴とする前照灯装置。
  8. 前記制御部は、前記グレア量が予め決められたグレア閾値以上であると判定した場合に、前記分光分布を制御する前の合成分光分布の波長４００ｎｍと７００ｎｍとの間の成分の強度の積分値に対する前記分光分布を制御する前の前記合成分光分布の波長４５０ｎｍと５５０ｎｍとの間の成分の強度の積分値の割合である第１の値よりも、前記分光分布を制御した後の合成分光分布の波長４００ｎｍと７００ｎｍとの間の成分の強度の積分値に対する前記分光分布を制御した後の前記合成分光分布の波長４５０ｎｍと５５０ｎｍとの間の成分の強度の積分値の割合である第２の値が減少するように、前記分光分布を制御する
    ことを特徴とする請求項７に記載の前照灯装置。
  9. 前記制御部は、前記グレア量が予め決められたグレア閾値以上であると判定した場合に、前記合成分光分布の波長４００ｎｍと７００ｎｍとの間の成分の強度の積分値に対する前記合成分光分布の波長４５０ｎｍと５５０ｎｍとの間の成分の強度の積分値の割合が、予め決められた閾値より小さくなるように、前記分光分布を制御する
    ことを特徴とする請求項７に記載の前照灯装置。
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