WO2022239151A1 - 前照灯装置 - Google Patents

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WO2022239151A1
WO2022239151A1 PCT/JP2021/018063 JP2021018063W WO2022239151A1 WO 2022239151 A1 WO2022239151 A1 WO 2022239151A1 JP 2021018063 W JP2021018063 W JP 2021018063W WO 2022239151 A1 WO2022239151 A1 WO 2022239151A1
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light
headlight
unit
glare
control unit
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PCT/JP2021/018063
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勝重 諏訪
啓輔 五十嵐
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三菱電機株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to a vehicle headlight device.
  • LEDs Light Emitting Diodes
  • white light when white light is emitted from the headlight device, the white light is generated by combining a blue LED and a yellow phosphor. This produces white light with an inexpensive configuration and high efficiency.
  • the configuration for generating white light is not limited to the combination of a blue LED and a yellow phosphor, and other configurations are also known. See, for example, US Pat. There is also known a technique for improving the driver's visibility by controlling the spectral distribution of light of a color other than white light in a vehicle headlight device.
  • the headlight device of Patent Document 1 includes a first LED unit configured by covering a blue LED with a phosphor, and a second LED unit configured by combining LEDs of three colors (red, green, and blue). and an LED unit.
  • the headlight device of Patent Document 1 changes at least one of the brightness and color temperature of each of the first LED unit and the second LED unit according to the surrounding environment of the lighting environment of the headlight device. It has a controller that controls one.
  • each of the first and second LED units is provided with a blue LED, so the generated white light contains many blue components with short wavelengths.
  • the white light emitted from the headlight device contains many short-wavelength blue components
  • the white light is scattered by raindrops or the like in bad weather such as rain or fog, and operates as return light. incident on a person's eyes. If there is a lot of returned light, there is a risk that the driver will be dazzled (hereinafter also referred to as "glare") and visibility will be reduced.
  • An object of the present disclosure is to provide a headlamp device that improves visibility for a driver.
  • a headlight device is a vehicle headlight device including a plurality of light emitting units that emit light with spectral distributions different from each other, wherein each of the plurality of light emitting units A light source unit that emits illumination light with a combined spectral distribution obtained by synthesizing spectral distributions; an acquisition unit that acquires environment information indicating a surrounding environment of an area illuminated by the headlight device; and the environment information acquired by the acquisition unit. and a control unit for controlling the spectral distribution of each of the plurality of light emitting units based on the above.
  • FIG. 2A is a side view showing the configuration of the light source section shown in FIG. 1;
  • FIG. 2B is a plan view showing the configuration of the light source unit shown in FIG. 1;
  • FIG. (A) is a diagram schematically showing an example of a hardware configuration of a control unit of the headlamp device according to the embodiment.
  • (B) is a diagram schematically showing another example of the hardware configuration of the control unit of the headlamp device according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a graph showing a relative luminosity curve for a photopic environment and a relative luminosity curve for a scotopic environment; 5 is a graph obtained by adding a relative luminosity curve for a mesopic environment to the graph shown in FIG. 4; It is a flow chart which shows operation of a headlamp device concerning an embodiment.
  • (A) to (D) are graphs showing spectral distributions of light emitted from each of the plurality of LEDs shown in FIGS. 1 and 2(A).
  • 4 is a graph showing an example of a spectral distribution of illumination light before being controlled by a control unit; It is a graph which shows an example of the spectral distribution of the illumination light after control by a control part.
  • the X-axis is a coordinate axis parallel to the left-right direction of the vehicle.
  • the right direction is the +X-axis direction and the left direction is the -X-axis direction.
  • "forward” is the traveling direction of the vehicle.
  • “forward” is the direction in which the headlamp device emits light (hereinafter also referred to as “illumination light L1”).
  • the Y-axis is a coordinate axis parallel to the vertical direction of the vehicle.
  • the upward direction of the vehicle is the +Y-axis direction
  • the downward direction of the vehicle is the -Y-axis direction. That is, the +Y axis side of the vehicle is the sky side, and the -Y axis side is the ground (ie road) side.
  • the +Z-axis direction is the traveling direction of the vehicle, and the -Z-axis direction is the direction opposite to the traveling direction. In the following description, the "+Z-axis direction" is called “forward” and the -Z-axis direction is called “backward.”
  • the +Z-axis direction is the direction in which the headlight device emits light.
  • the ZX plane is a plane parallel to the road surface. This is because the road surface is generally considered to be a "horizontal plane”. Therefore, the ZX plane is considered as the "horizontal plane”.
  • a “horizontal plane” is a plane perpendicular to the direction of gravity. However, the road surface may incline with respect to the traveling direction of the vehicle. That is, this is the case when the road surface is uphill or downhill. In these cases, the "horizontal plane” is considered as a plane parallel to the road surface. That is, the "horizontal plane” is not a plane perpendicular to the direction of gravity.
  • the “left-right direction” is the width direction of the road (that is, the road surface).
  • the “horizontal plane” is considered as the plane perpendicular to the direction of gravity. For example, even if the road surface is tilted in the left-right direction and the vehicle is perpendicular to the road surface in the left-right direction, it is considered equivalent to the state in which the vehicle is tilted in the left-right direction with respect to the "horizontal plane".
  • the "horizontal plane” will be explained as a plane perpendicular to the direction of gravity. That is, the ZX plane will be described as a plane perpendicular to the direction of gravity.
  • a tube light source such as an incandescent lamp, a halogen lamp, or a fluorescent lamp, for example, may be used as the light source of the present disclosure (hereinafter also referred to as a "light emitting unit").
  • a semiconductor light source such as an LED or a laser diode may be used. That is, the light source of the present disclosure is not particularly limited, and any light source may be used.
  • the spectral distribution of light emitted from the light source it is desirable to employ a semiconductor light source as the light source of the headlamp device of the present disclosure.
  • the spectral distribution is easier to adjust when a semiconductor light source is used than when a conventional halogen bulb (lamp light source) is used.
  • the light source is an LED, which is one of semiconductor light sources.
  • the present disclosure applies to low beams or high beams of headlight devices. Also, the present disclosure is applied to low beams or high beams of headlight devices for motorcycles. The present disclosure also applies to other headlight devices such as three-wheeled vehicles or four-wheeled vehicles.
  • FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a headlight device 100 according to an embodiment.
  • the headlight device 100 has a light source section 10 as a headlight optical system, a surrounding environment information acquisition section 20 as an acquisition section, and a control section 30 .
  • the light source unit 10 has first, second, third and fourth LEDs 11, 12, 13 and 14 as a plurality of light emitting units.
  • the first, second, third and fourth LEDs 11, 12, 13, 14 emit light with different spectral distributions.
  • the light source unit 10 has two or more light emitting surfaces that emit light with different spectral distributions.
  • the light source unit 10 generates a synthetic spectral distribution obtained by synthesizing the spectral distributions of the first, second, third, and fourth LEDs 11, 12, 13, and 14 (for example, synthetic spectral distributions shown in FIGS. 8 and 9 to be described later).
  • S1, S2) illumination light is emitted.
  • the light source unit 10 emits, for example, white light as illumination light.
  • the output of each of the first, second, third, and fourth LEDs 11, 12, 13, and 14 is controlled by the control unit 30, which will be described later, so that the light source unit 10 maintains the same color temperature before and after control. Or it can produce white light that is considered to be of the same chromaticity.
  • FIG. 2(A) is a side view showing the configuration of the light source section 10.
  • FIG. 2B is a plan view showing the configuration of the light source section 10.
  • the light source section 10 further has a light guide 15 .
  • the light guide 15 uniformly mixes the lights emitted from the first, second, third and fourth LEDs 11 , 12 , 13 , 14 .
  • each of the first, second, third and fourth LEDs 11 , 12 , 13 , 14 is totally reflected inside the light guide 15 after entering the incident surface 15 a of the light guide 15 . is repeated to produce uniform white light.
  • the white light is emitted from the exit surface 15b.
  • the illumination light L1 emitted from the headlight device 100 can be emitted forward as uniform white light without color unevenness.
  • the headlamp device 100 can be made smaller.
  • the light guide 15 is made of, for example, transparent resin, glass, or silicone material.
  • the light guide 15 may be made of any material as long as it has transparency, such as a transparent resin. However, from the viewpoint of light utilization efficiency, a highly transparent material is suitable for the material of the light guide 15 .
  • the material of the light guide 15 is a material having excellent heat resistance. is preferred.
  • the light source section 10 can be realized without the light guide 15 .
  • the light source unit 10 may generate white light with a uniform light color by using another optical member different from the light guide 15, for example.
  • the surrounding environment information acquisition unit 20 acquires environment information indicating the surrounding environment of the area illuminated by the headlight device 100 (hereinafter also referred to as “surrounding environment information”).
  • the surrounding environment information acquisition unit 20 quantitatively evaluates the amount of glare indicating the degree of glare given to the driver of the vehicle equipped with the headlight device 100 when the illumination light L1 is emitted from the headlight device 100. Acquire the information for doing so as the surrounding environment information.
  • the surrounding environment information has, for example, weather information indicating the weather. Weather information includes at least one of rain, snow and fog.
  • the surrounding environment information is not limited to weather information, and may include brightness information indicating the brightness of the surrounding environment of the area illuminated by the headlight device 100 .
  • the surrounding environment information may also include traffic information indicating the traffic volume of other vehicles.
  • the ambient environment information may include ambient environment light information indicating information about return light reflected or scattered by the illumination area of the illumination light L1 emitted from the headlight device 100. .
  • the surrounding environment information acquisition unit 20 is an information input unit to which sensor information such as weather information, brightness information, traffic information, and surrounding environment light information is input.
  • the surrounding environment information acquisition unit 20 may acquire the sensor information from a sensor attached to the vehicle, or may acquire the information by communicating with an information source outside the vehicle.
  • control unit 30 Based on the surrounding environment information acquired by the surrounding environment information acquiring unit 20, the control unit 30 determines the spectral distributions (for example, after-mentioned The spectral distributions S11, S12, S13, S14 shown in FIG.
  • the controller 30 has a headlight control module 31 and a light source controller 32 .
  • the headlight control module 31 calculates a glare amount for evaluating the glare given to the driver when the illumination light L1 is irradiated, and the calculated glare amount satisfies a predetermined condition. Determine whether or not The headlight control module 31, for example, determines whether or not the calculated amount of glare is greater than or equal to a predetermined glare threshold.
  • the headlight control module 31 outputs light L11, L12, L13, and L14 emitted from each of the first, second, third, and fourth LEDs 11, 12, 13, and 14 based on the determination result. generate a control signal to control (i.e., intensity);
  • the headlight control module 31 outputs the generated control signal to the light source control section 32 .
  • the headlight control module 31 is a control signal generator that generates control signals.
  • the light source control section 32 is a light source driving section that drives the light source section 10 .
  • the light source controller 32 drives each of the first, second, third and fourth LEDs 11 , 12 , 13 , 14 based on the control signal generated by the headlight control module 31 .
  • the light source control section 32 and the light source section 10 are provided in the headlight module 50 of the headlight device 100 .
  • FIG. 3A is a diagram schematically showing the hardware configuration of the control unit 30.
  • the control unit 30 includes, for example, a memory 30a as a storage device that stores a program as software, and a processor 30b as an information processing unit that implements the program stored in the memory 30a. and (eg, by a computer).
  • a part of the control unit 30, that is, a part of the headlight control module 31 and the light source control unit 32 is realized by a memory 30a shown in FIG. 3A and a processor 30b that executes a program. good too.
  • the control unit 30 may be realized by an electric circuit.
  • FIG. 3B is a diagram schematically showing another example of the hardware configuration of the control unit 30.
  • the control unit 30 may be implemented using a processing circuit 30c as dedicated hardware such as a single circuit or a composite circuit. In this case, the functions of the control unit 30 are realized by the processing circuit 30c.
  • the Purkinje phenomenon is known as a cause of giving glare to the driver of a vehicle equipped with a headlight device.
  • the Purkinje phenomenon is the shift of the peak of the spectral luminosity curve to the shorter wavelength side in scotopic environments with respect to photopic environments.
  • FIG. 4 is a graph showing a relative luminosity curve V1 for a photopic environment and a relative luminosity curve V2 for a scotopic environment.
  • the horizontal axis is the wavelength ⁇ (nm) and the vertical axis is the relative luminous efficiency.
  • the solid line is the relative luminosity curve V1 for the photopic environment, and the dashed line is the relative luminosity curve V2 for the scotopic environment.
  • the wavelength at the peak of the relative luminosity curve V2 is shifted to the short wavelength side (that is, the direction of the arrow shown in FIG . 4 ) from the wavelength at the peak of the relative luminosity curve V1.
  • the human eye perceives light with a wavelength of approximately 555 nm to be the brightest.
  • a scotopic environment the human eye perceives light with a wavelength of approximately 507 nm to be the brightest.
  • the lighting environment by the headlight device at nighttime is a brightness environment called a "mesopic environment" between the photopic environment and the scotopic environment.
  • FIG. 5 is a graph obtained by adding a relative luminosity curve V3 for a mesopic environment to the graph shown in FIG.
  • the wavelength at the peak of the relative luminosity curve V3 is between 507 nm and 555 nm. Therefore, when illumination light with a wavelength between 507 nm and 555 nm is emitted from the headlight device, the driver's eyes can feel the illumination light brightest. On the other hand, if the amount of illumination light with a wavelength between 507 nm and 555 nm increases more than necessary, the driver is likely to feel glare.
  • the illumination light when illumination light is emitted from the headlight device during bad weather such as rain or snow, the illumination light may be scattered by raindrops or snow and enter the driver's eyes as return light. In this case, the driver perceives glare. Further, as described above, the more short wavelength components of 555 nm or less in the illumination light, the stronger the glare the driver feels.
  • FIG. 6 is a flow chart showing the operation of the headlamp device 100. As shown in FIG.
  • step ST1 the control unit 30 starts loop processing that repeats the processing of steps ST2 to ST6 after startup.
  • step ST2 the headlight control module 31 of the control unit 30 receives a signal indicating the surrounding environment information acquired by the surrounding environment information acquisition unit 20.
  • step ST3 the headlight control module 31 determines whether or not the surrounding environment information satisfies a condition for increasing the glare given to the driver (hereinafter also referred to as "condition for increasing glare"), and determines whether or not the surrounding environment information If the information satisfies the glare increase condition (that is, if the determination is Yes in step ST3), the process proceeds to step ST4. For example, the headlight control module 31 advances the process to step ST4 when the weather is rain, snow or fog.
  • condition for increasing glare a condition for increasing the glare given to the driver
  • step ST3 when the headlight control module 31 determines that the surrounding environment information does not satisfy the glare increase condition (that is, when the determination is NO in step ST3), the process proceeds to step ST5.
  • step ST4 the headlight control module 31 generates a control signal that relatively reduces short wavelength components, which are shorter wavelength components than the wavelength at the representative point, in the spectral distribution of the illumination light L1.
  • the light source control unit 32 shown in FIG. 1 controls the light L11, L12, L13, and The intensity of light with a short center wavelength in L14 is weakened. This suppresses the glare given to the driver. Therefore, the headlight device 100 can improve the driver's visibility.
  • step ST5 the headlight control module 31 determines whether or not the surrounding environment information satisfies a condition for reducing the glare given to the driver (hereinafter also referred to as a "condition for reducing glare"), and determines whether or not the surrounding environment information If the information satisfies the glare reduction condition (that is, if the determination is Yes in step ST5), the process proceeds to step ST6.
  • a condition for reducing glare a condition for reducing the glare given to the driver
  • step ST6 the headlight control module 31 generates a control signal that relatively increases short wavelength components in the spectral distribution of the illumination light L1.
  • the light source control unit 32 shown in FIG. 1 controls the light L11, L12, L13, and The intensity of light with a short center wavelength in L14 is increased.
  • illumination light L1 having a spectral distribution in which short wavelength components are increased is emitted from the headlight device 100 in a mesopic environment, so that the driver can feel the illumination light L1 bright. Therefore, the headlight device 100 can improve the driver's visibility.
  • step ST5 If the determination in step ST5 is No, or after the processing in step ST6 is completed, steps ST2 to ST6 are repeated until the conditions for terminating the loop processing are satisfied.
  • the center wavelengths of the first LED 11 and the second LED 12 are shorter than the center wavelengths of the third LED 13 and the fourth LED 14 .
  • the third and fourth LEDs 13 and 14 are also called “first light emitting units”, and the first and second LEDs 11 and 12 are also called “second light emitting units”.
  • the second light emitting unit emits light having a center wavelength shorter than that of the first light emitted from the first light emitting unit (that is, the light L13 and L14 shown in FIG. 2A) (that is, light of FIG. 2 ( A) emits light L11, L12) shown in FIG.
  • FIGS. 7A to 7D show light L11 emitted from each of the first, second, third and fourth LEDs 11, 12, 13, and 14 shown in FIGS. 1 and 2A. It is a graph which shows spectral distribution S11, S12, S13, and S14 of L12, L13, and L14.
  • the horizontal axis is wavelength ⁇ (nm) and the vertical axis is specific energy (au).
  • each of the spectral distributions S11, S12, S13, and S14 has a peak at the center wavelength shown in Table 1.
  • the synthetic spectral distribution that is the spectral distribution of the illumination light L1 before control is S1
  • the synthetic spectral distribution that is the spectral distribution of the illumination light L1 after control is S2.
  • the headlight control module 31 controls the short wavelength component of the spectral distribution of the illumination light L1 (for example, the wavelength is 450 nm in the spectral distribution). 550 nm) is controlled to relatively decrease. That is, the headlight control module 31 generates a control signal such that the synthetic spectral distribution S1 and the synthetic spectral distribution S2 satisfy the following formula (1).
  • the headlight control module 31 adjusts the intensity of the second light emitted by the second light emitting unit (that is, at least one of the first and second LEDs 11 and 12) to satisfy the formula (1). Weaken.
  • the synthetic spectral distribution S1 and the synthetic spectral distribution S2 satisfy the formula (1), the components with wavelengths of 550 nm or less in the spectral distribution of the illumination light L1 emitted from the light source unit 10 are reduced. That is, the spectral distribution of the illumination light L1 is suppressed from having a peak at a wavelength of 550 nm or less. This can suppress an increase in glare due to the Purkinje phenomenon.
  • FIG. 8 is a graph showing an example of the synthetic spectral distribution S1 of the illumination light L1 before control.
  • FIG. 9 is a graph showing an example of the synthesized spectral distribution S2 of the illumination light L1 after control.
  • the horizontal axis is the wavelength ⁇ (nm) and the vertical axis is the specific energy (au).
  • the composite spectral distribution S1 shown in FIG. 8 is a spectral distribution obtained by controlling the outputs of the first LED 11, the second LED 12, and the fourth LED 14 shown in FIGS. be.
  • the composite spectral distribution S2 shown in FIG. 9 is a spectral distribution obtained by controlling the outputs of the first LED 11, the third LED 13, and the fourth LED 14 shown in FIGS. be.
  • Equation (1) The value of the left side of Equation (1) is 0.467, and the value of the right side of Equation (1) is 0.377. In this case, since the formula (1) is satisfied, the glare given to the driver can be suppressed.
  • the color of the illumination light L1 of the synthetic spectral distribution S1 and the color of the illumination light L1 of the synthetic spectral distribution S2 are the same.
  • the control unit 30 controls the spectral distributions S11, S12, S13, and S14 so that the color temperature of the illumination light L1 of the combined spectral distribution S2 is within a predetermined range.
  • the color of the illumination light L1 emitted from the headlamp device 100 it is possible to prevent the driver from erroneously recognizing the sense of distance.
  • the color of illumination light L1 is white.
  • the color temperature of the illumination light L1 of the synthetic spectral distribution S1 is K1 (unit: K) and the color temperature of the illumination light L1 of the synthetic spectral distribution S2 is K2 (unit: K)
  • the color temperature K1 and the color temperature K2 preferably satisfies the following formula (2). K1-500 ⁇ K2 ⁇ K1+500 (2)
  • the color temperature K1 is 5579K and the color temperature K2 is 5511K.
  • the color temperature K1 and the color temperature K2 satisfy Expression (2), the color of the illumination light L1 of the combined spectral distribution S1 can be regarded as the same color as the color of the illumination light L2 of the combined spectral distribution S2.
  • the driver since the color of the illumination light L1 emitted from the light source unit 10 does not change before and after the control unit 30 controls the spectral distributions S11, S12, S13, and S14, the driver may misunderstand the sense of distance. can be prevented, and glare can be suppressed.
  • the control unit 30 controls the first, second, third and fourth LEDs 11, 12, 13 based on the surrounding environment information acquired by the surrounding environment information acquiring unit 20. , 14 are controlled.
  • the spectral distribution of the illumination light L1 emitted from the headlamp device 100 is appropriately adjusted according to the surrounding environment information, so that the glare given to the driver can be suppressed. Therefore, the driver's visibility can be improved.
  • the control unit 30 controls the spectral distributions S11, S12, S13, and S14 of the first, second, third, and fourth LEDs 11, 12, 13, and 14, respectively, before and after controlling the , the spectral distributions S11, S12, S13, and S14 are controlled so that the color temperature of the illumination light L1 is within a predetermined range.
  • the color of the illumination light L1 emitted from the light source unit 10 does not change before and after the spectral distributions S11, S12, S13, and S14 are controlled by the control unit 30, thereby preventing the driver from misrecognising the sense of distance. .
  • FIG. 10 is a block diagram showing the configuration of a headlamp device 100A according to a modification of the embodiment. 10, the same or corresponding components as those shown in FIG. 1 are given the same reference numerals as those shown in FIG.
  • a headlight device 100A according to a modification of the embodiment differs from the headlight device 100 according to the embodiment in that a light receiving unit 21 is provided in a surrounding environment information acquisition unit 20A. Except for this point, the headlight device 100A according to the modification of the embodiment is the same as the headlight device 100 according to the embodiment. Therefore, FIG. 2A will be referred to in the following description.
  • the headlight device 100A has a light source section 10, a surrounding environment information acquisition section 20A, and a control section 30.
  • the surrounding environment information acquisition unit 20A has a light receiving unit 21.
  • the light receiving unit 21 receives return light when the illumination light L1 (see FIG. 2A) emitted from the headlight device 100A is reflected or scattered in the illumination area.
  • the returned light is, for example, reflected light, scattered light, or the like.
  • the returned light is ambient ambient light generated in the ambient environment of the illumination area of the headlamp device 100A.
  • the headlight control module 31 of the control section 30 generates a control signal to be output to the light source control section 32 based on the detection signal corresponding to the return light received by the light receiving section 21 .
  • the detection signal output from the light receiving section 21 is, for example, a signal corresponding to the amount of received return light detected by the light receiving section 21 .
  • the headlight control module 31 generates a control signal for reducing the glare given to the driver when the illumination light L1 is irradiated, for example, based on a signal corresponding to the amount of received return light. Accordingly, glare given to the driver when the illumination light L1 is emitted from the headlight device 100A can be suppressed.
  • FIG. 11 is a flow chart showing the operation of the headlamp device 100A according to the modification of the embodiment.
  • step ST11 the control unit 30 starts loop processing that repeats the processing from steps ST12 to ST16 after startup.
  • step ST12 the headlight control module 31 of the control section 30 receives a signal corresponding to the amount of received return light acquired by the surrounding environment information acquisition section 20A.
  • step ST13 the headlight control module 31 determines whether or not the received light amount of the returned light satisfies the glare increase condition. If yes), the process proceeds to step ST14. Specifically, in step ST13, the headlight control module 31 determines whether or not the amount of received return light is greater than or equal to a predetermined first threshold value Th1. Proceed to ST14.
  • step ST13 the headlight control module 31 determines that the received light amount of the returned light does not satisfy the glare increase condition (that is, in step ST13, the received light amount is smaller than the first threshold value Th1, so the determination is NO). case), the process proceeds to step ST15.
  • step ST14 the headlight control module 31 performs control to relatively reduce short wavelength components in the spectral distribution of the illumination light L1 emitted from the light source section 10.
  • Step ST14 is the same as step ST4 shown in FIG.
  • the headlight control module 31 generates a control signal that makes the value t shown in Equation (3) below less than a predetermined threshold.
  • step ST15 the headlight control module 31 determines whether or not the amount of received light of the returned light satisfies the conditions for reducing glare. If Yes), the process proceeds to step ST16. Specifically, in step ST15, the headlight control module 31 determines whether or not the amount of received return light is smaller than the second threshold Th2, which is smaller than the first threshold Th1. to step ST14.
  • Step ST16 is the same as step ST6 shown in FIG.
  • the headlight control module 31 generates a control signal that makes the value t shown in equation (3) above greater than the threshold.
  • step ST15 If the determination in step ST15 is No, or after the process in step ST16 ends, steps ST12 to ST16 are repeated until the condition for ending the loop process is satisfied.
  • the surrounding environment information acquisition unit 20A has the light receiving unit 21 that receives the return light that is the light reflected or scattered in the illumination area from the illumination light L1. Control to weaken the intensity of light emitted from a second light emitting unit (for example, a second LED 12) having a short center wavelength when it is determined that the amount of light received is equal to or greater than a predetermined first threshold value Th1. I do. As a result, illumination light L1 having an appropriate spectral distribution corresponding to the amount of received return light is emitted. Therefore, since the glare given to the driver is suppressed, the headlight device 100A can improve the visibility of the driver.
  • a second light emitting unit for example, a second LED 12
  • 10 light source unit 11 first LED, 12 second LED, 13 third LED, 14 fourth LED, 15 light guide, 20, 20A surrounding environment information acquisition unit, 21 light receiving unit, 30 control unit, 30a memory, 30b processor, 30c processing circuit, 31 headlight control module, 32 light source control unit, 50 headlight module, 100, 100A headlight device, L1 illumination light, L11, L12, L13, L14 light, S1, S2 Combined spectral distribution, S11, S12, S13, S14 spectral distribution, Th1 first threshold, Th2 second threshold.

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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

前照灯装置
　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する、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 JPOXMLDOC01-appb-T000001
　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 JPOXMLDOC01-appb-M000002
　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 JPOXMLDOC01-appb-M000003
　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 (7)

  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
    　を有する、ことを特徴とする前照灯装置。
  2. 　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、前記第２の光の強度を制御する、
    　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、
    　ことを特徴とする請求項２に記載の前照灯装置。
  4. 　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３に記載の前照灯装置。
  5. 　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４に記載の前照灯装置。
  6. 　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５のいずれか１項に記載の前照灯装置。
  7. 　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６のいずれか１項に記載の前照灯装置。
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