WO2024057927A1 - 車両用照明装置 - Google Patents

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pattern
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vehicle
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眞嘉 田古里
裕志 槌谷
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本田技研工業株式会社
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    • F21W2102/00—Exterior vehicle lighting devices for illuminating purposes
    • F21W2102/10—Arrangement or contour of the emitted light
    • F21W2102/17—Arrangement or contour of the emitted light for regions other than high beam or low beam

Definitions

  • the present invention relates to a lighting device for a vehicle.
  • Patent Document 1 As a vehicle lighting device, a device has been proposed that allows a driver to clearly see pedestrians while suppressing dazzling of pedestrians (see, for example, Patent Document 1).
  • the amount of illumination directed to the upper body of a pedestrian is reduced (set to zero) in accordance with the distance to the pedestrian acquired by the pedestrian detection sensor.
  • Patent Document 1 suppresses dazzling on the pedestrian side, there is a risk that the visibility of the pedestrian as seen from the driver side may be insufficient.
  • the present invention was made in view of the above-mentioned situation, and an object of the present invention is to provide a lighting device for a vehicle that can improve the ability of a driver to overlook pedestrians even under adverse conditions such as nighttime and rainy weather. do. Furthermore, the aim is to further improve traffic safety and contribute to the development of a sustainable transportation system.
  • a low beam irradiation unit (e.g., low beam unit 7, described below) that illuminates a lower irradiation area at the lower front of the vehicle (e.g., low beam irradiation area 11, which will be described later), and a lower beam irradiation unit (e.g., low beam unit 7, described later) that illuminates a lower irradiation area on the lower front side of the vehicle, and a lower beam irradiation area above the lower irradiation area and at the center in the vehicle width direction.
  • a low beam irradiation unit e.g., low beam unit 7, described below
  • a lower beam irradiation unit e.g., low beam unit 7, described later
  • a high beam irradiation unit (for example, a high beam unit 6, which will be described later) that illuminates an upper irradiation area (for example, a high beam irradiation area 10, which will be described later), and a side that is outside the upper irradiation area in the vehicle width direction and above the lower irradiation area.
  • a variable pattern irradiation unit e.g., a projector unit 8, described below
  • a side upper irradiation area e.g., a right pattern irradiation area 12, described later
  • variable pattern irradiation section changes the form of the irradiation pattern depending on whether or not the high beam irradiation section is lit.
  • variable pattern irradiation unit can switch between at least two irradiation patterns: a first irradiation pattern (e.g., first irradiation pattern 15 described later) in which bright areas (e.g., bright area 13 described later) and dark areas (e.g., dark area 14 described later) are alternately repeated, and a second irradiation pattern (e.g., second irradiation pattern 16 described later) in which bright areas are monotonous, and which switches between one of the irradiation patterns depending on the driving conditions of the vehicle.
  • a first irradiation pattern e.g., first irradiation pattern 15 described later
  • dark areas e.g., dark area 14 described later
  • second irradiation pattern e.g., second irradiation pattern 16 described later
  • the presence of pedestrians on the roadside is detected by the light emitted from the variable pattern irradiation unit in an irradiation pattern in which bright areas and dark areas are repeated alternately. easily recognized by people. Even under adverse conditions such as nighttime and rainy weather, it is possible to improve the ability of drivers to overlook pedestrians.
  • the possibility of pedestrians being present on the roadside is extremely low, such as on a highway, it is possible to change the irradiation pattern from the variable pattern irradiation unit to improve visibility in the far field. Furthermore, this will lead to further improvements in traffic safety and contribute to the development of a sustainable transportation system.
  • the vehicle lighting device (2) it is possible to reduce the form of the irradiation pattern of the variable pattern irradiation section to a form that avoids overlapping the irradiation areas of the high beam irradiation section and the variable pattern irradiation section, and the variable pattern irradiation section Power consumption of the irradiation unit can be reduced.
  • the variable pattern irradiation unit when driving on a road such as a single track, the variable pattern irradiation unit emits light of the first irradiation pattern in which bright areas and dark areas are alternately repeated. Due to human visual characteristics, drivers can easily recognize the presence of pedestrians. On the other hand, when driving on a road such as an expressway where the possibility of pedestrians being present on the roadside is extremely low, when the light of the second irradiation pattern, which is a monotonous bright area, is irradiated, the irradiation area of the high beam irradiation section is The irradiation area is expanded to compensate for the lateral areas, and visibility in the far field can be improved.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing how illumination light is irradiated by the vehicle lighting device according to the embodiment of the present invention.
  • 1 is a configuration diagram of a vehicle lighting device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram showing the irradiation area of each lamp in the vehicle lighting device of FIG. 2.
  • FIG. 3 is a diagram showing an irradiation area of a lamp when the vehicle lighting device of FIG. 2 is operating in a low beam mode.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of an irradiation area of a lamp when the vehicle lighting device of FIG. 2 is operating in high beam mode.
  • FIG. 3 is a diagram showing another example of the irradiation area of the lamp when the vehicle lighting device of FIG.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of an irradiation pattern by a variable pattern irradiation section in the vehicle illumination device of FIG. 2.
  • FIG. 5A and 5B are diagrams illustrating other examples of irradiation patterns by the variable pattern irradiation unit in the vehicle lighting device of FIG. 2.
  • an irradiation area is an area irradiated with light by a lamp
  • an irradiation pattern is a pattern of bright areas and dark areas in an irradiation area, an outline shape of an irradiation area, and other irradiation forms.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing how illumination light is irradiated by a vehicle lighting device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the irradiation light from the vehicle illumination device 1 is determined by the irradiation pattern formed on the test screen 3 which is a predetermined virtual vertical plane set in front of the vehicle illumination device 1 installed in the vehicle 2, for example, 25 meters in front of the vehicle illumination device 1.
  • the light distribution is evaluated.
  • FIG. 2 is a configuration diagram of the vehicle lighting device 1
  • FIG. 3 is a diagram showing the irradiation area of each lamp in the vehicle lighting device 1.
  • a high beam unit 6, a low beam unit 7, and a projector unit 8 are arranged in each of the left headlight unit 4 and right headlight unit 5, which are lamps, in order from the inside to the outside in the vehicle width direction of the vehicle 2.
  • a high beam unit 6, a low beam unit 7, and a projector unit 8 operate under the control of a lamp control ECU 9.
  • the high beam unit 6 includes a light emitting element that is a light source, a reflector, a light shielding plate that defines an irradiation area, and a lens. Electric power is supplied from a power source (not shown) in response to a control signal from the lamp control ECU 9, and the light emitting element emits light. Light from the light emitting element is reflected by the reflector. The reflected light from the reflector is irradiated from a lens toward a high beam irradiation area 10 defined by a light shielding plate.
  • the low beam unit 7 includes a light emitting element that is a light source, a reflector, a light shielding plate that defines an irradiation area, and a lens. Electric power is supplied from a power source (not shown) in response to a control signal from the lamp control ECU 9, and the light emitting element emits light. Light from the light emitting element is reflected by the reflector. The reflected light from the reflector is irradiated from the lens toward the low beam irradiation area 11 defined by the light shielding plate.
  • the projector unit 8 includes a light emitting element that is a light source, a spatial light modulator, and a lens.
  • a spatial light modulator for example, a type such as a DMD (Digital Micromirror Device) that reflects light while independently modulating a large number of reflective elements can be used.
  • the projector unit 8 has a DLP (Digital Light Processing: registered trademark) configuration using a DMD, and can irradiate light from the lens to the front and other areas of the vehicle 2 in various predetermined irradiation patterns. .
  • the irradiation pattern can take the form of not only various types of still image patterns but also moving image patterns.
  • Drive power is supplied from a power source (not shown) in response to a control signal from the lamp control ECU 9, and the light emitting element emits light.
  • the light from this light emitting element is spatially modulated by a spatial light modulator driven in accordance with a control signal from the lamp control ECU 9, and is emitted from the lens of the projector unit 8 to the front of the vehicle 2 and other areas in various predetermined irradiation patterns.
  • Light is irradiated. That is, the projector unit 8 constitutes a variable pattern irradiation section that can change the form of the irradiation pattern.
  • the irradiation area by the high beam unit 6, low beam unit 7, and projector unit 8 will be described when the test screen 3 is irradiated with light from the vehicle lighting device 1 in FIG.
  • the irradiation area by the projector unit 8 the irradiation area by the projector unit 8 of the right headlight unit 5 is shown.
  • the irradiation area by the projector unit 8 of the left headlight unit 4 is symmetrical to the irradiation area by the projector unit 8 of the right headlight unit 5 with the VV line as the symmetrical axis, but is not shown.
  • the structure and operation of the projector unit 8 of the left headlight unit 4 are similar to those of the projector unit 8 of the right headlight unit 5. For this reason, hereinafter, regarding the configuration and operation of the projector unit 8 of the left headlight unit 4, the explanation regarding the projector unit 8 of the right headlight unit 5 will be referred to.
  • the low beam irradiation area 11 by the low beam unit 7 has an oncoming lane-side cutoff line extending parallel to the H-H line (horizontal line) on the right side of the VV line (vertical line) at the center in the left-right direction on the test screen 3. . Further, on the left side of the line VV, there is a cutoff line on the own lane side that extends along the line HH at a higher position than the cutoff line on the oncoming lane side. Both the oncoming lane side cutoff line and the own lane side cutoff line are connected by a diagonal cutoff line that is inclined with respect to the line HH.
  • the low beam irradiation area 11 is a lower irradiation area on the lower front side of the vehicle 2 .
  • the high beam irradiation area 10 by the high beam unit 6 has a rectangular shape with a long side parallel to the HH line and a short side parallel to the VV line, and the intersection of the diagonals is the HH line and the VV line. occupies a position that approximately coincides with the intersection of The high beam irradiation area 10 overlaps the low beam irradiation area 11 in a lower partial area including a portion from the VV line of the oncoming lane side cutoff line and the own lane side cutoff line, respectively.
  • the high beam irradiation area 10 is an upper irradiation area above the low beam irradiation area 11 which is a lower irradiation area and on the center side of the vehicle 2 in the vehicle width direction.
  • the right pattern irradiation area 12 which is the irradiation area by the projector unit 8 of the right headlight unit 5, has an irradiation pattern such as the contour shape of the area and the form of the irradiation pattern within the area in response to a mode switching signal from the lamp control ECU 9.
  • the right pattern irradiation area 12 is located outside of the upper irradiation area (high beam irradiation area 10) in the vehicle width direction of the vehicle 2 and further than the lower irradiation area (low beam irradiation area 11). This is the upper lateral upper irradiation area.
  • the right pattern irradiation area 12 can take a wide form including an overlapping area 12a that overlaps with the high beam irradiation area 10.
  • the right pattern irradiation area 12 has a horizontal trapezoidal shape in which the height direction is parallel to the line HH and the upper and lower bases are parallel to the line VV.
  • the lower base of this trapezoid which is relatively far from the VV line, is longer than the upper base, which is relatively closer to the VV line. That is, the right pattern irradiation area 12 has a shape in which the dimension along the VV line expands toward the outside in the vehicle width direction of the vehicle 2.
  • the lamp control ECU 9 switches the operation mode of the vehicle lighting device 1 based on outputs from a host ECU (not shown), a camera, a light switch, a light switch lever, etc. mounted on the vehicle 2. That is, the lamp control ECU 9 supplies control signals to the high beam unit 6, low beam unit 7, and projector unit 8 to switch the operation mode of each of these units.
  • FIG. 4 is a diagram showing the irradiation area of the irradiation light by the vehicle illumination device 1 when the operation mode is set to the low beam mode by the lamp control ECU 9.
  • the vehicle lighting device 1 is often in a high beam mode.
  • the lamp control ECU 9 switches the operating mode of the vehicle lighting device 1 to low beam mode.
  • the high beam unit 6 is turned off, the low beam unit 7 illuminates the low beam irradiation area 11, and the projector unit 8 illuminates the right pattern irradiation area 12.
  • the right pattern irradiation area 12 occupies a wide horizontal trapezoidal area including the above-mentioned overlapping area 12a.
  • This wide area is irradiated with pattern irradiation light from the projector unit 8 in a first irradiation pattern 15 in which bright areas 13 and dark areas 14 are alternately repeated, as shown in FIG.
  • the first irradiation pattern 15 in FIG. 7 is particularly a diagonal rhombic lattice pattern consisting of a bright region 13 having a mesh pattern of a diagonal rhombic lattice and a dark region 14 surrounded by the bright region 13.
  • the presence of a pedestrian on the roadside is easily recognized by the driver due to human visual characteristics. Even under adverse conditions such as nighttime and rainy weather, it is possible to improve the ability of drivers to overlook pedestrians.
  • FIG. 5 is a diagram showing the irradiation area of the irradiation light by the vehicle lighting device 1 when the operation mode is set to the high beam mode by the lamp control ECU 9.
  • the vehicle lighting device 1 At night, when the light switch is in the "auto" position and the light switch lever is in a position other than high beam, the vehicle lighting device 1 is often in a low beam mode. In this state, if the camera does not detect an oncoming vehicle, a vehicle in front, or a certain number of street lights, the operating mode of the vehicle lighting device 1 is switched to the high beam mode by the lamp control ECU 9.
  • a necessary condition for switching to the high beam mode is that the host ECU detects that the vehicle 2 is traveling at a speed of, for example, 30 km/h or more.
  • the high beam unit 6 irradiates the high beam irradiation area 10
  • the low beam unit 7 irradiates the low beam irradiation area 11
  • the projector unit 8 irradiates the right pattern irradiation area 12.
  • the form of the irradiation pattern of the right pattern irradiation area 12 by the projector unit 8 is changed in response to the lighting of the high beam unit 6. That is, the right pattern irradiation area 12 changes from a wide horizontal trapezoidal area including the overlapping area 12a as in the low beam mode to a reduced form that does not have the overlapping area 12a and does not overlap with the high beam irradiation area 10. Be changed.
  • the reduction of the right pattern irradiation area 12 is achieved by making the number of light emitting elements lit in the projector unit 8 more limited than when all the light emitting elements are lit, so power consumption can be reduced.
  • pattern irradiation light may be emitted from the projector unit 8 in the first irradiation pattern shown in FIG. 7 .
  • the pattern irradiation light is irradiated with the first irradiation pattern, the presence of a pedestrian on the roadside is easily recognized by the driver due to human visual characteristics.
  • the irradiation light from the projector unit 8 is used to irradiate the sides of the high beam irradiation area 10 so as to supplement it. This situation will be explained with reference to the following FIGS. 6 and 8.
  • FIG. 6 is a diagram showing how the sides of the high beam irradiation region 10 are supplemented with the irradiation light from the projector unit 8 when the operation mode of the vehicle illumination device 1 is the high beam mode.
  • the right pattern irradiation area 12 by the projector unit 8 has a rectangular outline extending from the right end of the high beam irradiation area 10 to the right.
  • the projector unit 8 irradiates the irradiation light with a second irradiation pattern 16 such that the right pattern irradiation area 12 having a rectangular outline becomes a monotonous bright area.
  • the monotonous bright area includes not only a clear area where the entire area has the same illuminance, but also a case where the area has a gradation.
  • the right pattern irradiation area 12 is configured to be switchable between at least two irradiation patterns, the above-mentioned first irradiation pattern or the above-mentioned second irradiation pattern in which bright areas 13 and dark areas 14 are alternately repeated. However, it may be configured to switch to any one of the irradiation patterns depending on the driving situation of the vehicle 2. Switching in this case is also performed under the control of the lamp control ECU 9.
  • the vehicle illumination device 1 that can change the irradiation pattern in the right pattern irradiation area 12 as described above, for example, when driving on a road such as a single track, the light of the first irradiation pattern is emitted from the projector unit 8. irradiate.
  • the projector unit 8 when driving on a road where there are no pedestrians, such as an expressway, the projector unit 8 emits light of the second irradiation pattern.
  • the switching of the irradiation pattern is performed under the control of the lamp control ECU 9, which is provided with information regarding the current driving conditions of the vehicle 2 from the host ECU.
  • the first illumination pattern When driving on a road such as a single track and single road, the first illumination pattern is applied, and the driver can easily recognize the presence of pedestrians due to human visual characteristics. Furthermore, when driving on a highway, the second irradiation pattern is applied, and the irradiation area is expanded to compensate for the side areas of the high beam irradiation area 10, improving visibility of the irradiation area in a far field. be able to.
  • the right pattern irradiation area 12 is a wide horizontal trapezoidal area using a DLP (registered trademark) method using a DMD.
  • Pattern irradiation light is emitted from the projector unit 8 in a first irradiation pattern 15 .
  • the first irradiation pattern 15 is a diagonal rhombic lattice pattern in which bright areas 13 and dark areas 14 are alternately repeated. This allows the driver to easily recognize the presence of a pedestrian on the roadside due to human visual characteristics. Even under adverse conditions such as nighttime and rainy weather, it is possible to improve the ability of drivers to overlook pedestrians.
  • the irradiation pattern from the right pattern irradiation area 12 becomes a monotonous bright area with a rectangular outline under the control of the lamp control ECU 9.
  • the second irradiation pattern 16 is changed to expand the irradiation area so as to compensate for the side areas of the high beam irradiation area 10. Thereby, it is possible to improve the visibility of the far field.
  • the right pattern irradiation area 12 which is the irradiation area by the projector unit 8 under the control of the lamp control ECU 9 overlaps the high beam irradiation area 10 which is the irradiation area by the high beam unit 6, 12a. It is reduced to have no . As a result, the power consumption of the variable pattern irradiation section is reduced by an amount equivalent to the overlap region 12a.
  • the projector unit 8 when driving on a road such as a single-track road, the projector unit 8 emits light in a first irradiation pattern 15 in which bright areas 13 and dark areas 14 are alternately repeated. This allows drivers to easily recognize the presence of pedestrians based on human visual characteristics.
  • the second irradiation pattern 16 which is a monotonous bright area, is irradiated
  • the side of the high beam irradiation area 10 is The irradiation area is expanded so as to compensate for the side area, and the visibility in the far field can be improved.
  • the first irradiation pattern 15 and the second irradiation pattern 16 are switched and applied depending on the driving situation of the own vehicle, thereby preventing the driver from overlooking pedestrians and improving distant vision. Visibility is improved.
  • the present invention is not limited thereto.
  • the detailed structure may be changed as appropriate within the spirit of the present invention.
  • the operation of the projector unit 8 is managed by a host ECU that constantly monitors the driving situation of the own vehicle, and the first irradiation pattern 15 and the second irradiation pattern 16 are switched and applied. It is also possible to adopt a configuration.

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Abstract

車両用照明装置（１）は、車両前方下側の下部照射領域（ロービーム照射領域（１１））を照らすロービーム照射部（ロービームユニット（７））と下部照射領域（１１）よりも上側かつ車幅方向中央側の上部照射領域（ハイビーム照射領域（１０））を照らすハイビーム照射部（ハイビームユニット（６））と、上部照射領域（１０）よりも車幅方向外側かつ下部照射領域（１１）よりも上側の側部領域である側方上部照射領域（右側パターン照射領域（１２））を、照射パターンを変更可能な形態で照らす可変パターン照射部（プロジェクターユニット（８））と、を備える。その一態様では、可変パターン照射部（８）は、ハイビーム照射部（６）の点灯の有無に応じ照射パターンを第１の照射パターン（１５）と第２の照射パターン（１６）との何れかの形態をとるように変更する。これにより、夜間でかつ雨天であるといった悪条件の下でも運転者による歩行者の見落としを改善できる。

Description

車両用照明装置
　本発明は、車両用照明装置に関する。
　車両用照明装置として、歩行者の眩惑を抑制しつつ運転者が歩行者を良好に視認可能な装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１の車両用照明装置では、歩行者検出センサにより取得した歩行者までの距離に応じて、歩行者の上半身への照明量を低下させる（ゼロにする）ようにしている。
特開２０１３－１８４６１４号公報
　しかしながら、特許文献１の技術では、歩行者側における幻惑は抑制されるものの、運転者側から見た歩行者に対する視認性が不十分になるおそれがある。
　本発明は、上述のような状況に鑑みてなされたものであり、夜間でかつ雨天であるといった悪条件の下でも運転者による歩行者の見落としを改善できる車両用照明装置を提供すること目的とする。また、延いては交通の安全性をより一層改善して持続可能な輸送システムの発展に寄与すること目的とする。
　（１）　車両前方下側の下部照射領（例えば、後述するロービーム照射領域１１）を照らすロービーム照射部（例えば、後述するロービームユニット７）と、前記下部照射領域よりも上側かつ車幅方向中央側の上部照射領域（例えば、後述するハイビーム照射領域１０）を照らすハイビーム照射部（例えば、後述するハイビームユニット６）と、前記上部照射領域よりも車幅方向外側かつ前記下部照射領域よりも上側の側部領域である側方上部照射領域（例えば、後述する右側パターン照射領域１２）を、照射パターンを変更可能な形態で照らす可変パターン照射部（例えば、後述するプロジェクターユニット８）と、を備えた、車両用照明装置。
　（２）　前記可変パターン照射部は、前記ハイビーム照射部の点灯の有無によって前記照射パターンの形態を変更する（１）の車両用照明装置。
　（３）　前記可変パターン照射部は、明領域（例えば、後述する明領域１３）と暗領域（例えば、後述する暗領域１４）が交互に繰り返される第１の照射パターン（例えば、後述する第１の照射パターン１５）と、単調な明領域である第２の照射パターン（例えば、後述する第２の照射パターン１６）との、少なくとも２通りの照射パターンを切り替え可能であり、自車の走行状況に応じていずれかの照射パターンに切り替える（１）または（２）の車両用照明装置。
　（１）の車両用照明装置では、可変パターン照射部からの、明領域と暗領域が交互に繰り返される照射パターンで照射された光によって、ヒトの視覚特性により、路側の歩行者の存在が運転者から容易に認識される。夜間でかつ雨天であるといった悪条件の下でも、運転者による歩行者の見落としを改善できる。一方、高速道路のように路側に歩行者が存在する可能性が極めて低い場合には、可変パターン照射部からの照射パターンを変更して、遠方視野の視認性を高めることが可能である。また、延いては交通の安全性をより一層改善して持続可能な輸送システムの発展に寄与することに通じる。
　（２）の車両用照明装置では、可変パターン照射部の照射パターンの形態を、ハイビーム照射部と可変パターン照射部との照射領域の重複を回避する形態に縮小することが可能になり、可変パターン照射部の電力消費を低減できる。
　（３）の車両用照明装置では、例えば、単線単路のような道路を走行するに際しては、可変パターン照射部から明領域と暗領域が交互に繰り返される第１の照射パターンの光を照射すると、ヒトの視覚特性により、運転者は容易に歩行者の存在を認識できる。一方、高速道路のように路側に歩行者が存在する可能性が極めて低い道路を走行するに際しては、単調な明領域である第２の照射パターンの光を照射すると、ハイビーム照射部の照射領域の側方領域を補うように照射領域が拡大し、遠方視野に対する視認性を向上させることができる。
本発明の実施形態の車両用照明装置による照明光の照射の様子を示す模式図である。 本発明の実施形態の車両用照明装置の構成図である。 図２の車両用照明装置における各灯具の照射領域を示す図である。 図２の車両用照明装置がロービームモードで作動している場合の灯具の照射領域を示す図である。 図２の車両用照明装置がハイビームモードで作動している場合の灯具の照射領域の一例を示す図である。 図２の車両用照明装置がハイビームモードで作動している場合の灯具の照射領域の他の例を示す図である。 図２の車両用照明装置における可変パターン照射部による照射パターンの一例を示す図である。 図２の車両用照明装置における可変パターン照射部による照射パターンの他の例を示す図である。
　以下、本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の説明において、照射領域とは灯具による光の照射域であり、照射パターンとは照射領域における明領域と暗領域とによる模様、照射領域の輪郭形状、その他の照射形態である。
　図１は、本発明の実施形態の車両用照明装置１による照明光の照射の様子を示す模式図である。車両２に設けられた車両用照明装置１の正面前方、例えば、２５ｍ前方に設定された所定の仮想鉛直面であるテストスクリーン３上に形成される照射パターンによって車両用照明装置１からの照射光の配光が評価される。
　図２は車両用照明装置１の構成図、図３は車両用照明装置１における各灯具の照射領域を示す図である。灯具である左側ヘッドライトユニット４および右側ヘッドライトユニット５それぞれに、車両２の車幅方向で内側から外側に向かう順に、ハイビームユニット６、ロービームユニット７、プロジェクターユニット８が配されている。左側ヘッドライトユニット４および右側ヘッドライトユニット５それぞれにおいて、灯具制御ＥＣＵ９の制御下で、ハイビームユニット６、ロービームユニット７、プロジェクターユニット８が作動する。
　ハイビームユニット６は、光源である発光素子、リフレクタ、照射領域を規定する遮光板およびレンズを含む。灯具制御ＥＣＵ９からの制御信号に応じて不図示の電源から電力が供給されて発光素子が発光する。発光素子からの光がリフレクタによって反射される。リフレクタからの反射光が遮光板で規定されるハイビーム照射領域１０に向けてレンズから照射される。
　ロービームユニット７は、光源である発光素子、リフレクタ、照射領域を規定する遮光板およびレンズを含む。灯具制御ＥＣＵ９からの制御信号に応じて不図示の電源から電力が供給されて発光素子が発光する。発光素子からの光がリフレクタによって反射される。リフレクタからの反射光が遮光板で規定されるロービーム照射領域１１に向けてレンズから照射される。
　プロジェクターユニット８は、光源である発光素子、空間光変調器およびレンズを含む。空間光変調器としては、例えば、ＤＭＤ（Digital Micromirror Device）のように多数の反射素子を独立して変調しつつ光を反射させる形態のものを適用できる。この場合、プロジェクターユニット８は、ＤＭＤを用いたＤＬＰ（Digital Light Processing：登録商標）方式の構成をとり、レンズから車両２の前方その他周辺に種々の所定の照射パターンで光を照射することができる。
　照射パターンは種々の形の静止画パターンのみならず動画パターンの形態をもとり得る。灯具制御ＥＣＵ９からの制御信号に応じて不図示の電源から駆動電力が供給されて発光素子が発光する。この発光素子からの光が、灯具制御ＥＣＵ９からの制御信号に応じて駆動される空間光変調器で空間変調され、種々の所定の照射パターンでプロジェクターユニット８のレンズから車両２の前方その他周辺に光が照射される。即ち、プロジェクターユニット８は、照射パターンの形態を変更可能な可変パターン照射部を構成する。
　図３を参照して、図１における車両用照明装置１からテストスクリーン３に光を照射した場合における、ハイビームユニット６、ロービームユニット７およびプロジェクターユニット８による照射領域について説明する。ここで、プロジェクターユニット８による照射領域については、右側ヘッドライトユニット５のプロジェクターユニット８による照射領域を示している。
　左側ヘッドライトユニット４のプロジェクターユニット８による照射領域はＶ－Ｖ線を対象軸として右側ヘッドライトユニット５のプロジェクターユニット８による照射領域と対称を成すが、図示省略してある。
　左側ヘッドライトユニット４のプロジェクターユニット８の構成と作用は、右側ヘッドライトユニット５のプロジェクターユニット８と相似的である。このため、以下、左側ヘッドライトユニット４のプロジェクターユニット８の構成と作用については、右側ヘッドライトユニット５のプロジェクターユニット８についての説明を援用する。
　ロービームユニット７によるロービーム照射領域１１は、テストスクリーン３上で左右方向中央のＶ－Ｖ線（鉛直線）よりも右側に、Ｈ－Ｈ線（水平線）と平行に延びる対向車線側カットオフラインを有する。またＶ－Ｖ線よりも左側に、対向車線側カットオフラインよりも高い位置でＨ－Ｈ線に沿って延びる自車線側カットオフラインを有する。対向車線側カットオフラインと自車線側カットオフラインとの両者は、Ｈ－Ｈ線に対して傾斜した斜めカットオフラインで連なっている。ロービーム照射領域１１は、車両２の前方下側の下部照射領域である。
　ハイビームユニット６によるハイビーム照射領域１０は、Ｈ－Ｈ線に平行な長辺とＶ－Ｖ線に平行な短辺を持つ長方形をなし、その対角線の交点がＨ－Ｈ線とＶ－Ｖ線との交点に略一致する位置を占める。ハイビーム照射領域１０は、対向車線側カットオフラインおよび自車線側カットオフラインそれぞれのＶ－Ｖ線よりの部分を含む下方の部分的領域でロービーム照射領域１１に重複している。ハイビーム照射領域１０は、下部照射領域であるロービーム照射領域１１よりも上側かつ車両２の車幅方向中央側の上部照射領域である。
　右側ヘッドライトユニット５のプロジェクターユニット８による照射領域である右側パターン照射領域１２は、灯具制御ＥＣＵ９からのモード切り替え信号によって、領域の輪郭形状や当該領域内での照射パターンの形態など、照射パターンが種々変更される。但し、右側パターン照射領域１２は、何れの形態をとる場合においても、上部照射領域（ハイビーム照射領域１０）よりも車両２の車幅方向外側、かつ、下部照射領域（ロービーム照射領域１１）よりも上側の側方上部照射領域である。
　プロジェクターユニット８の能力上、右側パターン照射領域１２は、ハイビーム照射領域１０と重なる重複領域１２ａを含む広い形態をとり得る。この形態をとる場合、右側パターン照射領域１２は、高さ方向がＨ－Ｈ線に平行で上底および下底がＶ－Ｖ線に平行な横向きの台形状をなす。この台形は、Ｖ－Ｖ線に相対的に近い上底よりもＶ－Ｖ線から相対的に離れた下底の方が長い。即ち、右側パターン照射領域１２は、車両２の車幅方向外側に向けてＶ－Ｖ線に沿う寸法が広がった形状を成している。
　灯具制御ＥＣＵ９は、車両２に搭載された図示しない上位ＥＣＵ、カメラ、ライトスイッチおよびライトスイッチレバー等からの出力に基づいて、車両用照明装置１の動作モードを切り替える。即ち、灯具制御ＥＣＵ９は、ハイビームユニット６、ロービームユニット７およびプロジェクターユニット８に対し制御信号を供給して、これら各ユニットの動作モードを切り替える。
　図４は、灯具制御ＥＣＵ９により動作モードがロービームモードにされた場合における、車両用照明装置１による照射光の照射領域を示す図である。夜間に、ライトスイッチが「オート」の位置、ライトスイッチレバーがロービーム以外の位置にあるときには、車両用照明装置１は、多くの場合ハイビームモードの状態にある。この状態で、カメラが対向車や前走車、一定数の街路灯を検知すると、灯具制御ＥＣＵ９によって車両用照明装置１の動作モードがロービームモードに切り替えられる。ロービームモード時には、灯具制御ＥＣＵ９による制御下で、ハイビームユニット６は消灯され、ロービームユニット７がロービーム照射領域１１を照射し、プロジェクターユニット８が右側パターン照射領域１２を照射する。
　ロービームモード時には、右側パターン照射領域１２は、上述の重複領域１２ａを含む横向き台形状の広い領域を占める。この広い領域に、プロジェクターユニット８から図７に示すような、明領域１３と暗領域１４が交互に繰り返される第１の照射パターン１５でパターン照射光が照射される。図７における第１の照射パターン１５は、特に、斜め菱形格子の網目模様の明領域１３と、この明領域１３に囲まれた暗領域１４とによる斜め菱形格子パターンである。
　右側ヘッドライトユニット５のプロジェクターユニット８からの第１の照射パターンの照射光によって、ヒトの視覚特性により、路側の歩行者の存在が運転者から容易に認識される。夜間でかつ雨天であるといった悪条件の下でも、運転者による歩行者の見落としを改善できる。
　図５は、灯具制御ＥＣＵ９により動作モードがハイビームモードにされた場合における、車両用照明装置１による照射光の照射領域を示す図である。夜間にライトスイッチが「オート」の位置、ライトスイッチレバーがハイビーム以外の位置にあるときには、車両用照明装置１は、多くの場合ロービームモードの状態にある。この状態で、カメラが対向車や前走車、一定数以上の街路灯を検知していない場合に、灯具制御ＥＣＵ９によって車両用照明装置１の動作モードがハイビームモードに切り替えられる。詳細には、上位ＥＣＵによって、車両２が、例えば、時速３０ｋｍ以上の速度で走行中であることが検知されていることもハイビームモードへの切り替えの必要条件とされる。ハイビームモード時には、灯具制御ＥＣＵ９による制御下で、ハイビームユニット６がハイビーム照射領域１０を照射し、ロービームユニット７がロービーム照射領域１１を照射し、プロジェクターユニット８が右側パターン照射領域１２を照射する。
　ハイビームモード時には、灯具制御ＥＣＵ９による制御下で、ハイビームユニット６が点灯したことに応じて、プロジェクターユニット８による右側パターン照射領域１２の照射パターンの形態が変更される。即ち、右側パターン照射領域１２が、ロービームモード時におけるような重複領域１２ａを含む横向き台形状の広い領域を占める形態から、重複領域１２ａを持たずハイビーム照射領域１０と重ならない縮小された形態へと変更される。右側パターン照射領域１２の縮小は、プロジェクターユニット８において点灯させる発光素子の数を全数点灯時よりも限定的なものとすることによって実現されるため、電力消費を低減できる。ハイビームモードの場合も、プロジェクターユニット８から図７に示す第１の照射パターンでパターン照射光を照射する形態がとられ得る。第１の照射パターンでパターン照射光を照射する場合には、ヒトの視覚特性により、路側の歩行者の存在が運転者から容易に認識される。
　一方、車両用照明装置１において、灯具制御ＥＣＵ９による制御下で、ハイビームモードが選択される上述のような条件を勘案すれば、高速道路のように路側に歩行者が存在する可能性が極めて低い場合も少なくない。他の態様の車両用照明装置１では、このような場合に、プロジェクターユニット８からの照射光によってハイビーム照射領域１０の側方を補うように照射する。この様子を、次の図６および図８を参照して説明する。
　図６は、車両用照明装置１の動作モードがハイビームモードである場合に、プロジェクターユニット８からの照射光によって、ハイビーム照射領域１０の側方を補うように照射する様子を示す図である。図６における、プロジェクターユニット８による右側パターン照射領域１２は、ハイビーム照射領域１０の右端にそこから右側に領域を拡張するように連なる長方形の輪郭をなす。プロジェクターユニット８は、図６および図８に示すように、長方形の輪郭をなす右側パターン照射領域１２が単調な明領域となるような第２の照射パターン１６で照射光を照射する。ここに単調な明領域とは、全域が同じ照度の明瞭領域である場合のみならず、グラデーションを帯びた場合をも包摂する意である。
　なお、右側パターン照射領域１２を、明領域１３と暗領域１４が交互に繰り返される上述の第１の照射パターンまたは上述の第２の照射パターンとの、少なくとも２通りの照射パターンを切り替え可能に構成し、車両２の走行状況に応じていずれかの照射パターンに切り替えるように構成してもよい。この場合の切り替えも灯具制御ＥＣＵ９による制御下で行われる。
　上述のような右側パターン照射領域１２における照射パターンを変更可能な車両用照明装置１では、例えば、単線単路のような道路を走行するに際しては、プロジェクターユニット８から第１の照射パターンの光を照射する。一方、高速道路のように歩行者が存在しない道路を走行するに際しては、プロジェクターユニット８から第２の照射パターンの光を照射する。照射パターンの切り替えは、上位ＥＣＵから車両２の現下の走行条件に関する情報を提供された灯具制御ＥＣＵ９による制御下で行われる。単線単路のような道路を走行する場合には、第１の照射パターンが適用されて、ヒトの視覚特性により、運転者は容易に歩行者の存在を認識できる。また、高速道路を走行する場合には、第２の照射パターンが適用されて、ハイビーム照射領域１０の側方領域を補うように照射領域が拡大し、遠方視野の照射領域に対する視認性を向上させることができる。
　本実施形態の車両用照明装置１によれば、以下の効果を奏する。
　（１）の車両用照明装置１では、灯具制御ＥＣＵ９により動作モードがロービームモードにされているときには、右側パターン照射領域１２は横向き台形状の広い領域に、ＤＭＤを用いたＤＬＰ（登録商標）方式のプロジェクターユニット８から第１の照射パターン１５でパターン照射光が照射される。第１の照射パターン１５は、明領域１３と暗領域１４が交互に繰り返される斜め菱形格子パターンである。これにより、ヒトの視覚特性により、路側の歩行者の存在が運転者から容易に認識される。夜間でかつ雨天であるといった悪条件の下でも、運転者による歩行者の見落としを改善できる。一方、高速道路のように路側に歩行者が存在する可能性が極めて低い場合には、灯具制御ＥＣＵ９の制御下で右側パターン照射領域１２からの照射パターンを輪郭が長方形で単調な明領域となるような第２の照射パターン１６に変更して、ハイビーム照射領域１０の側方領域を補うように照射領域を拡大する。これにより、遠方視野の視認性を高めることが可能である。
　（２）の車両用照明装置１では、灯具制御ＥＣＵ９の制御下でプロジェクターユニット８による照射領域である右側パターン照射領域１２が、ハイビームユニット６による照射領域であるハイビーム照射領域１０との重複領域１２ａを持たないように縮小される。これにより、可変パターン照射部の電力消費が重複領域１２ａ相当分だけ低減される。
　（３）の車両用照明装置１では、単線単路のような道路を走行するに際しては、プロジェクターユニット８から明領域１３と暗領域１４が交互に繰り返される第１の照射パターン１５の光を照射することにより、ヒトの視覚特性から、運転者は容易に歩行者の存在を認識できる。一方、高速道路のように路側に歩行者が存在する可能性が極めて低い道路を走行するに際しては、単調な明領域である第２の照射パターン１６の光を照射すると、ハイビーム照射領域１０の側方領域を補うように照射領域が拡大し、遠方視野に対する視認性を向上させることができる。即ち、灯具制御ＥＣＵ９の制御下で、自車の走行状況に応じて第１の照射パターン１５と第２の照射パターン１６とを切り替えて適用し、運転者による歩行者見落としの防止と遠方視野の視認性向上とがはかられる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限られない。本発明の趣旨の範囲内で細部の構成を適宜変更してもよい。上述の実施形態では、灯具制御ＥＣＵ９の制御下で、自車の走行状況に応じて第１の照射パターン１５と第２の照射パターン１６とを切り替えて適用する構成を採った。これに替えて、例えば、自車の走行状況を常時監視している上位ＥＣＵによって、プロジェクターユニット８の作動を管理し、第１の照射パターン１５と第２の照射パターン１６とを切り替えて適用する構成を採ることもできる。
　１…車両用照明装置
　２…車両
　３…テストスクリーン
　４…左側ヘッドライトユニット
　５…右側ヘッドライトユニット
　６…ハイビームユニット
　７…ロービームユニット
　８…プロジェクターユニット（可変パターン照射部）
　９…灯具制御ＥＣＵ
　１０…ハイビーム照射領域（上部照射領域）
　１１…ロービーム照射領域（下部照射領域）
　１２…右側パターン照射領域（側方上部照射領域）
　１２ａ…重複領域
　１３…明領域
　１４…暗領域
　１５…第１の照射パターン
　１６…第２の照射パターン

Claims (3)

  1. 　車両前方下側の下部照射領域を照らすロービーム照射部と、
    　前記下部照射領域よりも上側かつ車幅方向中央側の上部照射領域を照らすハイビーム照射部と、
    　前記上部照射領域よりも車幅方向外側かつ前記下部照射領域よりも上側の側部領域である側方上部照射領域を、照射パターンを変更可能な形態で照らす可変パターン照射部と、を備えた、車両用照明装置。
  2. 　前記可変パターン照射部は、前記ハイビーム照射部の点灯の有無によって前記照射パターンの形態を変更する、請求項１に記載の車両用照明装置。
  3. 　前記可変パターン照射部は、明領域と暗領域が交互に繰り返される第１の照射パターンと、単調な明領域である第２の照射パターンとの、少なくとも２通りの照射パターンを切り替え可能であり、自車の走行状況に応じていずれかの照射パターンに切り替える、請求項１または２に記載の車両用照明装置。
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JP2009220631A (ja) * 2008-03-13 2009-10-01 Koito Mfg Co Ltd 車両用前照灯装置
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