(57)【要約】【課題】前走車にグレアを与えるおそれを低減しつつ、運転者の視認性をより向上させる。【解決手段】車両用前照灯装置は、ロービーム用配光パターンのカットオフラインから上方の領域を含むハイビーム用配光パターンを形成可能な光源バルブと、車両検知装置から得られた情報に基づいて光源バルブを制御する前照灯装置制御ＥＣＵと、を備える。前照灯装置制御ＥＣＵは、自車から前走車までの距離ｒと、自車の進行方向と前走車の進行方向とのなす角度とに応じてハイビーム用配光パターンの照度を増減させる。【選択図】図５
2010163141.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロービーム用配光パターンのカットオフラインから上方の領域を含む付加配光パターンを形成可能な光源と、
車両検知装置から得られた情報に基づいて前記光源を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、自車両から前記車両検知装置により検知された前方車両までの距離と、前記自車両の進行方向と前記前方車両の進行方向とのなす角度とに応じて前記付加配光パターンの照度を増減させることを特徴とする車両用前照灯装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記距離を固定したときの前記付加配光パターンの照度を、前記角度が所定の防眩配慮角以内であった場合に、前記角度がそれ以外の角度であった場合よりも低くすることを特徴とする請求項１に記載の車両用前照灯装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記距離および前記角度を固定したときの前記付加配光パターンの照度を、前記前方車両がその前面を前記自車両に向けている対向車であった場合に、前記前方車両がその後面を前記自車両に向けている先行車であった場合よりも低くすることを特徴とする請求項１または２に記載の車両用前照灯装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記距離が所定の防眩回避距離以内であった場合、前記距離および前記角度によらず前記付加配光パターンの照度を低減することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両用前照灯装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記距離が所定の防眩配慮距離以内であり、前記前方車両の速度が防眩配慮速度以下のとき、前記距離および前記角度によらず前記付加配光パターンの照度を低減することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の車両用前照灯装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記距離が前記防眩配慮距離よりも短い防眩回避距離以内であった場合、前記距離、前記角度および前記速度によらず前記付加配光パターンの照度を低減することを特徴とする請求項５に記載の車両用前照灯装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用前照灯装置に関し、特に、自動車などに用いられる車両用前照灯装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車両用前照灯装置は、一般にロービームとハイビームとを切り替えることが可能である。ロービームは、対向車や先行車を含む前方車両（以下、前走車という）の乗員、特に運転者にグレアを与えないように近方を所定の照度で照明するものであり、主に市街地を走行する場合に用いられている。一方、ハイビームは、前方の広範囲および遠方を比較的高い照度で照明するものであり、主に前走車が少ない道路を高速走行する場合に用いられている。
【０００３】
ハイビームは、ロービームと比較してより運転者による視認性に優れているが、他車両の乗員にグレアを与えてしまうという問題がある。したがって、特に都市部での夜間走行時にはロービームが用いられる場合が多く、ロービーム時にはハイビーム用の光源は使用されていない。また一方で、ロービーム時に運転者による道路の視認性を向上させたいという要求は常に存在している。これに対し、自車から前走車までの車間距離を検出し、検出された車間距離に基づいて、ハイビームの明るさを制御する技術が知られている（特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第２８６４９７７号公報
【特許文献２】特開平１０−１５１９８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の状況において、本発明者は以下の課題を認識するに至った。すなわち、自車から前走車までの距離が同じ場合であっても、前走車が自車に対してどの方向を向いているかによって、前走車の乗員におけるグレアの受けやすさは異なる。例えば、前走車が自車に対してほぼ真横を向いている状態では、自車とほぼ平行な状態よりも前走車の乗員はグレアを受けにくい。したがって、前走車の向きによらず一律にハイビームの明るさを制御する上述の従来技術では、運転者の視認性を向上させる上で改良の余地があった。
【０００６】
本発明は、発明者によるこうした認識に基づいてなされたものであり、その目的は、前走車にグレアを与えるおそれを低減しつつ、運転者の視認性をより向上させる技術の提供にある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の車両用前照灯装置は、ロービーム用配光パターンのカットオフラインから上方の領域を含む付加配光パターンを形成可能な光源と、車両検知装置から得られた情報に基づいて光源を制御する制御部と、を備え、制御部は、自車両から車両検知装置により検知された前方車両までの距離と、自車両の進行方向と前方車両の進行方向とのなす角度とに応じて付加配光パターンの照度を増減させることを特徴とする。
【０００８】
この態様によれば、前走車にグレアを与えるおそれを低減しつつ、運転者の視認性をより向上させることができる。
【０００９】
上記態様において、制御部は、距離を固定したときの付加配光パターンの照度を、角度が所定の防眩配慮角以内であった場合に、角度がそれ以外の角度であった場合よりも低くしてもよい。これによれば、前走車がグレアを受けやすい状態では付加配光パターンの照度を低くし、前走車がグレアを受けにくい状態では付加配光パターンの照度を高くすることができる。
【００１０】
また上記態様において、制御部は、距離および角度を固定したときの付加配光パターンの照度を、前方車両がその前面を自車両に向けている対向車であった場合に、前方車両がその後面を自車両に向けている先行車であった場合よりも低くしてもよい。これによれば、前走車に与えるグレアの防止を図りつつ、運転者の視認性をより向上させることができる。
【００１１】
また上記態様において、制御部は、距離が所定の防眩回避距離以内であった場合、距離および角度によらず付加配光パターンの照度を低減してもよい。これによれば、前走車に与えるグレアや不快感を防止しつつ、運転者の視認性を向上させることができる。
【００１２】
また上記態様において、制御部は、距離が所定の防眩配慮距離以内であり、前方車両の速度が防眩配慮速度以下のとき、距離および角度によらず付加配光パターンの照度を低減してもよい。これによれば、前走車に与えるグレアや不快感を防止しつつ、運転者の視認性を向上させることができる。
【００１３】
また上記態様において、制御部は、距離が防眩配慮距離よりも短い防眩回避距離以内であった場合、距離、角度および速度によらず付加配光パターンの照度を低減してもよい。これによれば、前走車に与えるグレアや不快感を防止しつつ、運転者の視認性を向上させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、前走車にグレアを与えるおそれを低減しつつ、運転者の視認性をより向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施形態１に係る車両用前照灯装置の概略水平断面図である。
【図２】仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービームおよびハイビーム用の配光パターンを示す図である。
【図３】車両用前照灯装置の制御ブロック図である。
【図４】図４（Ａ）は、許容グレア照度と前走車までの距離との関係を示すグラフである。図４（Ｂ）は、許容グレア光度と前走車までの距離との関係を示すグラフである。
【図５】図５は、光源バルブの明るさと前走車までの距離との関係を示すグラフである。
【図６】図６（Ａ）は、上空から見た場合の自車と前走車との対向角の関係を模式的に示した図である。図６（Ｂ）は、対向角と角度係数との関係を示すグラフである。
【図７】段階的に明るさを変化させた場合の光源バルブの明るさと前走車までの距離との関係を示すグラフである。
【図８】前走車までの距離の検出ばらつきを考慮した場合の光源バルブの明るさと前走車までの距離との関係を示すグラフである。
【図９】照度自動調整制御時の制御フローチャートである。
【図１０】図１０（Ａ）は、変形例における上空から見た場合の自車と前走車との対向角の関係を模式的に示した図である。図１０（Ｂ）は、変形例における対向角と角度係数との関係を示すグラフである。
【図１１】実施形態２における上空から見た場合の自車と前走車との位置関係を模式的に示した図である。
【図１２】上空から見た場合の自車と前走車との位置関係を模式的に示した図である。
【図１３】照度自動調整制御時の制御フローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００１７】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る車両用前照灯装置の概略水平断面図である。
本実施形態の車両用前照灯装置１は、車両前面の左右に配置された一組の前照灯ユニットを含んでいる。しかしながら、これらの前照灯ユニットは左右対称の構造をしている以外は同一の構成であるため、以下では、右側に配置された前照灯ユニットを例として説明する。
【００１８】
図１に示すように、実施形態１に係る車両用前照灯装置１は、ランプボディ１２と、ランプボディ１２の前端開口部に取り付けられた透光カバー１４とで形成される灯室１３内に、ロービーム用灯具ユニット２０およびハイビーム用灯具ユニット３０が収容された構成を有する。以下、適宜、ロービーム用灯具ユニット２０とハイビーム用灯具ユニット３０を合わせて灯具という。灯具は、それぞれ図示しない支持部材によって、灯室１３内に支持されている。また、灯具の存在領域に開口部を有するエクステンション部材１６がランプボディ１２または透光カバー１４に固定され、これによりランプボディ１２の前面開口部と灯具との間の領域が前方に対して覆われている。
【００１９】
ロービーム用灯具ユニット２０は、いわゆるパラボラ型灯具ユニットであり、光源バルブ２１と、リフレクタ２３とを有する。光源バルブ２１としては、例えばハロゲンガスを利用したハロゲンランプや、アーク放電を利用した放電ランプ（いわゆるＨＩＤランプ：Ｈｉｇｈ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｌａｍｐ）等が挙げられる。ロービーム用灯具ユニット２０は、光源バルブ２１から出射した光をリフレクタ２３に反射させて、リフレクタ２３から前方に向かう光の一部を図示しない遮光板でカットして所定のカットオフラインを有するロービーム用の配光パターンを車両前方に形成する。光源バルブ２１の先端には光源バルブ２１から直接前方に出射する光をカットするシェード２５が設けられている。なお、ロービーム用灯具ユニット２０の形状は特にこれに限定されず、いわゆるプロジェクタ型の灯具ユニットであってもよい。
【００２０】
ハイビーム用灯具ユニット３０は、ロービーム用灯具ユニット２０と同様に、いわゆるパラボラ型灯具ユニットであり、光源としての光源バルブ３１と、リフレクタ３３とを有する。光源バルブ３１としては、ハロゲンランプやＨＩＤランプ等が挙げられる。ハイビーム用灯具ユニット３０は、光源バルブ３１から出射した光をリフレクタ３３に反射させて、ハイビーム用の配光パターンを車両前方に形成する。なお、ハイビーム用灯具ユニット３０の形状は特にこれに限定されず、いわゆるプロジェクタ型の灯具ユニットであってもよい。
【００２１】
図２は、灯具前方の所定位置、例えば灯具前方２５ｍの位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成されるロービームおよびハイビーム用の配光パターンを示す図である。
実施形態１の車両用前照灯装置１では、ロービーム用灯具ユニット２０からの照射光により、ロービーム用配光パターンＰＬが形成される。ロービーム用配光パターンＰＬは、左配光のロービーム用配光パターンであって、その上端縁に左右段違いのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３を有している。
【００２２】
カットオフラインＣＬ１は、車両用前照灯装置１の正面方向の消点を通る鉛直線であるＶ−Ｖ線よりも右側に、水平線であるＨ−Ｈ線と平行に延びるようにして形成されている。カットオフラインＣＬ１は、対向車線側カットオフラインである。カットオフラインＣＬ２は、Ｖ−Ｖ線よりも左側に、カットオフラインＣＬ１よりも高い位置でＨ−Ｈ線と平行に延びるようにして形成されている。カットオフラインＣＬ２は、自車線側カットオフラインである。そして、カットオフラインＣＬ３は、カットオフラインＣＬ２におけるＶ−Ｖ線側の端部とカットオフラインＣＬ１のＶ−Ｖ線側の端部とをつなぐ斜めカットオフラインとして形成されている。カットオフラインＣＬ３は、カットオフラインＣＬ１とＶ−Ｖ線との交点から左斜め上方へ４５°の傾斜角で延びている。
【００２３】
また、ハイビーム用灯具ユニット３０からの照射光により、ハイビーム用配光パターンＰＨが形成される。ハイビーム用配光パターンＰＨは、ロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３から上方の領域を含む配光パターンであり、ロービーム用配光パターンＰＬに対して付加的に形成される付加配光パターンを構成している。したがって、ハイビーム用灯具ユニット３０の光源バルブ３１は、付加配光パターンを形成可能な光源を構成している。
【００２４】
図３は、本実施形態に係る車両用前照灯装置の制御ブロック図である。
車両用前照灯装置１は、灯具（ロービーム用灯具ユニット２０およびハイビーム用灯具ユニット３０）の照射を制御し、また、後述する車両検知装置からの情報に基づいてハイビーム用灯具ユニット３０の光源バルブ３１を制御する制御部としての前照灯装置制御ＥＣＵ５０を備えている。また、車両用前照灯装置１は、前照灯装置制御ＥＣＵ５０からの制御信号に基づいて、灯具を点灯させるための電力を灯具へ供給する電源回路４０を備えている。前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、電源回路４０からハイビーム用灯具ユニット３０に出力する電力の大きさを変化させることで、ハイビーム用灯具ユニット３０の点灯状態を維持しながら、ハイビーム用配光パターンＰＨの照度を低下させることが可能である。
【００２５】
車両１００には、車両１００の各種制御を実行する車両制御ＥＣＵ１５０と、自車の前方を撮像可能な車載カメラ１５２が設けられている。車載カメラ１５２で撮像された画像は、車両制御ＥＣＵ１５０に送信され、車両制御ＥＣＵ１５０が信号処理して画像解析を行い、撮像範囲内における前走車の存在等を認識する。本実施形態では、車両制御ＥＣＵ１５０と、車載カメラ１５２とを含んで車両検知装置が構成されている。なお、車両検知装置の構成は特に限定されず、車両制御ＥＣＵ１５０に代わって車載カメラ１５２の画像から車両検知を行う手段が設けられていてもよく、当該手段は車両用前照灯装置１側に設けられていてもよく、さらには前照灯装置制御ＥＣＵ５０であってもよい。また、車両１００には、車両検知装置で検知された前走車と自車との車間距離を検出するための車間距離検出装置１５４が設けられている。車間距離検出装置１５４は、例えばレーザレーダ機構を備えている。また、車両１００には、前走車との間で互いの速度情報や位置情報等を送受信する車々間通信を行ったり、自車の現在位置や周囲の道路情報等を受信する路車間通信を行うための通信装置１５６を備えている。さらに、車両１００には、道路情報を有するナビゲーションシステム１５８が設けられている。
【００２６】
図示しないライトスイッチを運転者が操作することで、運転者からロービームあるいはハイビームの指示を受けると、車両制御ＥＣＵ１５０が前照灯装置制御ＥＣＵ５０に制御信号を出力する。前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、車両制御ＥＣＵ１５０からの制御信号に基づいて、電源回路４０を制御して、灯具の点灯・消灯制御を行う。例えば、運転者がロービームを指示した場合には、ロービーム用灯具ユニット２０が点灯し、ロービーム用配光パターンＰＬによってロービーム時の光照射が行われる。また、運転者がハイビームを指示した場合には、ロービーム用灯具ユニット２０およびハイビーム用灯具ユニット３０が点灯し、ハイビーム用配光パターンＰＨとロービーム用配光パターンＰＬとによってハイビーム時の光照射が行われる。
【００２７】
また、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、車両検知装置の検知結果に応じてハイビーム用配光パターンＰＨの照度を自動調整可能である。この自動調整は、例えば運転者がロービームを指示し、かつ照度の自動調整を指示した場合に実施される。以下に、運転者がハイビーム用配光パターンＰＨの照度の自動調整を指示した場合におけるハイビーム用配光パターンＰＨの形成制御について説明する。
【００２８】
図４（Ａ）は、許容グレア照度と前走車までの距離との関係を示すグラフである。図４（Ｂ）は、許容グレア光度と前走車までの距離との関係を示すグラフである。図５は、光源バルブの明るさと前走車までの距離との関係を示すグラフである。図６（Ａ）は、上空から見た場合の自車と前走車との対向角の関係を模式的に示した図である。図６（Ｂ）は、対向角と角度係数との関係を示すグラフである。
【００２９】
前走車にグレアを与えない照度の上限である許容グレア照度Ｅｇは、自車から前走車までの距離ｒの関数として規定することができ、例えば図４（Ａ）に示すような、
Ｅｇ＝ｆ（ｒ）・・・（式１）
で表される曲線となる。ここで、ｆ（ｒ）は、官能試験等の実験やシミュレーションに基づき設定される。そして、照度Ｅと光度Ｉと距離ｒとの関係は、
Ｅ＝Ｉ・１／ｒ２・・・（式２）
であるため、前走車にグレアを与えない光度の上限である許容グレア光度Ｉｇは、例えば図４（Ｂ）に示すような、
Ｉｇ＝ｒ２・Ｅｇ
＝ｒ２・ｆ（ｒ）・・・（式３）
で表される曲線となる。したがって、上記式３にしたがって、前走車までの距離ｒに応じて光源バルブ３１の光度を調整し、これによりハイビーム用配光パターンＰＨの照度を増減させることで、前走車にグレアを与えずに運転者の視認性を向上させることができる。
【００３０】
また、前走車が自車に対してどの方向を向いているかによって、前走車の乗員におけるグレアの受けやすさは異なる。具体的には、前走車が自車に対して平行に走行している場合に最も前走車の乗員はグレアを受けやすく、自車と前走車との進行方向のなす角度が大きくなるにつれて前走車の乗員はグレアを受けにくくなる。例えば、前走車が自車に対してほぼ真横を向いている状態では、自車に前面を向けるか、もしくは後面を向けている状態よりも前走車の乗員はグレアを受けにくい。そこで、本実施形態では、自車から前走車までの距離に加えて、自車の進行方向と前走車の進行方向とのなす角度に応じてハイビーム用配光パターンＰＨの照度を調整し、同じ距離であっても前走車がグレアを受けにくい角度では照度を増大させることで、運転者のさらなる視認性向上を図った。
【００３１】
具体的には、光源バルブ３１の明るさ（光度）Ｗを、角度係数Ｋと、許容グレア光度Ｉｇとで表される以下の式４に基づいて制御することとした。
Ｗ＝Ｋ・Ｉｇ
＝Ｋ・ｒ２・ｆ（ｒ）・・・（式４）
【００３２】
図５に示すように、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、前走車までの距離ｒがｒ２となるまでは、式４にしたがって光源バルブ３１の明るさＷを調整する。前走車までの距離ｒが距離ｒ２になると明るさＷが最大値Ｗｍａｘとなるため、距離ｒ２以上では明るさWは最大値Ｗｍａｘのままである。また、自車と前走車との車間距離が短い場合には、前走車の乗員がグレアを受けるか、グレアを受けないまでもハイビーム用灯具ユニット３０の照射に不快感を覚える場合がある。そこで、所定の防眩回避距離ｒ１を規定し、前走車までの距離ｒが所定の防眩回避距離ｒ１以下となった場合には、前走車までの距離ｒおよび対向角ωによらず、明るさＷを低減してハイビーム用配光パターンＰＨの照度を低減することとした。
【００３３】
ここで、「照度を低減する」という表現には、例えば、光源バルブ３１の点灯状態を維持したままハイビーム用配光パターンＰＨを前走車の乗員にグレアを与えない所定の照度以下とする場合と、照度を０にしてロービーム用配光パターンＰＬのみを形成する場合とを含めることができる。本実施形態では、明るさＷを０、すなわちハイビーム用灯具ユニット３０を消灯することにした。このような制御により、自車と前走車が防眩回避距離ｒ１以内に接近した際に前走車の乗員にグレアや不快感を与えるおそれを回避できる。防眩回避距離ｒ１は、設計者による実験やシミュレーションに基づき設定することができる。
【００３４】
また、角度係数Ｋは、以下のようにして求められる。まず、図６（Ａ）に示すように、自車１００ａの進行方向と、先行車２１０および対向車２２０を含む前走車２００の進行方向とのなす角度が対向角ωとして定義される。自車１００ａの進行方向と前走車２００の進行方向とのなす角度は、例えば自車１００ａの光軸と前走車２００の光軸のなす角度である。また、先行車２１０と対向車２２０とを区別せずに対向角ωは定義されている。そして、対向角ωの大きさにより角度係数Ｋを決定するために、図６（Ｂ）に示すような関数が設定されている。図６（Ｂ）に示す関数では、所定の防眩配慮角θ１が規定されており、対向角ωが−θ１≦ω≦θ１であった場合に、対向角ωが−π／２≦ω＜−θ１、もしくはθ１＜ω≦π／２であった場合よりも角度係数Ｋが小さくなるように設定されている。
【００３５】
具体的には、対向角ωが±（π／２）のときの角度係数ＫはＫ１（１＜Ｋ１）であり、対向角ωが−θ１≦ω≦θ１のときの角度係数Ｋは１であり、対向角ωが−π／２＜ω＜−θ１、もしくはθ１＜ω＜π／２のときの角度係数Ｋは、−π／２もしくはπ／２に近づくにつれて増大するように設定されている。角度係数Ｋ１および防眩配慮角θ１は、設計者による実験やシミュレーションに基づき設定することができる。これにより、ハイビーム用配光パターンＰＨの照度を、対向角ωが所定の防眩配慮角θ１以内であった場合に、対向角ωがそれ以外の角度であった場合よりも低くすることができる。その結果、前走車の乗員にグレアを与えずに運転者の視認性をより向上させることができる。
【００３６】
対向角ωは、例えば、衛星通信を利用したＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ  Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）や、通信装置１５６を用いた路車間通信もしくは車々間通信、車載カメラ１５２等から得られる情報から自車および前走車の位置の時間変化を計測し、この計測結果から算出することができる。例えば、車両１００は、路車間通信および車々間通信により時間ｔ１における自車の位置情報ｘ１および前走車の位置情報ｙ１を取得する。続いて、車両１００は、所定時間後の時間ｔ２における自車の位置情報ｘ２および前走車の位置情報ｙ２を取得する。前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、通信装置１５６から位置情報ｘ１、ｘ２、ｙ１、ｙ２を取得して、位置情報ｘ１、ｘ２の２点を通る直線である自車の進行方向を算出し、位置情報ｙ１、ｙ２の２点を通る直線である前走車の進行方向をそれぞれ算出する。そして、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、算出された自車の進行方向と前走車の進行方向がなす角度、すなわち対向角ωを算出する。
【００３７】
上述の図５および図６（Ｂ）に示す関数は、あらかじめマップ化して前照灯装置制御ＥＣＵ５０に記憶させてもよい。これにより、複雑な計算処理を行うことなく角度係数Ｋや明るさＷが算出されるため、前照灯装置制御ＥＣＵ５０の制御負担を軽減できる。なお、対向角ωが計測できない場合、または、対向角ωを加味しない制御の場合は、角度係数Ｋを固定値１とすればよい。
【００３８】
前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、距離ｒ１から距離ｒ２の間において、式４にしたがって光源バルブ３１の明るさＷを調整する際に、次のように明るさＷを制御してもよい。図７は、段階的に明るさを変化させた場合の光源バルブの明るさと前走車までの距離との関係を示すグラフである。
【００３９】
前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、光源バルブ３１の明るさＷを段階的に増減させるようにしてもよい。これにより、明るさを連続的に増減することが困難な光源を光源バルブ３１に適用できるようになる。また、選択できる光源の種類が増えることで、車両用前照灯装置１の設計上の自由度が向上し、また安価な光源を選択した場合には、車両用前照灯装置１の製造コストを抑えることができる。また、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、図７に示すように、明るさＷを増減させる各段階（閾値）ごとに幅を設け、ヒステリシス特性を持たせて明るさＷを増減させてもよい。図７において、明るさW１は、前走車までの距離ｒが閾値１までの範囲において前走車にグレアを与えない明るさの上限値であり、明るさW２は、距離ｒが閾値１から閾値２までの範囲において前走車にグレアを与えない明るさの上限値である。以下同様に、明るさW３は閾値２から閾値３までの範囲の上限値、明るさW４は閾値３より大きい範囲の上限値である。これにより、前走車までの距離ｒが各閾値付近で変化する場合であっても、明るさＷの増減が頻繁に繰り返されてしまうことがなくなり、自車および前走車の乗員へ不快感や視認性低下をもたらすおそれを回避できる。各段階に設ける幅の値は、車間距離検出装置１５４による距離の計測精度や、官能試験等の実験によって設定することができる。また、幅の値は、段階毎に設定されていてもよいし、各段階共通に設定されていてもよい。
【００４０】
また、次のように明るさＷを制御してもよい。図８は、前走車までの距離の検出ばらつきを考慮した場合の光源バルブの明るさと前走車までの距離との関係を示すグラフである。
【００４１】
車間距離検出装置１５４によって検出された距離には、車間距離検出装置１５４の検出精度に応じて、図８においてばらつき上限値、ばらつき下限値として示されているように、理論値（実際の車間距離）に対してばらつきが生じる場合がある。前走車までの距離ｒが理論値よりも長い距離として計測された場合には、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は光源バルブ３１の明るさＷを前走車の乗員にグレアを与えない明るさよりも大きくなるように制御してしまうおそれがある。そこで、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、図８に示すようにばらつき下限値に合わせて光源バルブ３１の明るさＷを段階的に制御するようにする。これによれば、車間距離検出装置１５４の検出結果にばらつきがある場合であっても、前走車の乗員に与えるグレアを防止することができる。なお、ばらつき上限値およびばらつき下限値は、車間距離検出装置１５４の検出精度情報として前照灯装置制御ＥＣＵ５０に記憶されており、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は記憶された当該情報を用いて上述の制御を行うことができる。
【００４２】
図９は、照度自動調整制御時の制御フローチャートである。このフローは、運転者がライトスイッチをロービームとし、かつ照度の自動調整を指示した場合に所定のタイミングで繰り返し実行される。
【００４３】
まず、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、車両制御ＥＣＵ１５０からの制御信号に基づいて、ハイビーム用配光パターンＰＨの照度の自動調整制御指示がなされているか判断する（ステップ１：以下Ｓ１と略記する。他のステップも同様）。自動調整制御の指示がなされていない場合（Ｓ１＿Ｎｏ）、本ルーチンを終了する。自動調整制御の指示がなされていた場合（Ｓ１＿Ｙｅｓ）、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、車両検知装置の検知結果に基づいて、前走車の有無を判断する（Ｓ２）。前走車がいなかった場合（Ｓ２＿Ｎｏ）、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、ハイビーム用灯具ユニット３０を通常照射して、通常の照度のハイビーム用配光パターンＰＨを形成する（Ｓ３）。
【００４４】
前走車がいた場合（Ｓ２＿Ｙｅｓ）、車間距離検出装置１５４の検出結果から自車と前走車との車間距離、すなわち前走車までの距離ｒの情報を取得し、また、通信装置１５６で得られた自車および前走車の位置情報から対向角ωを算出する（Ｓ４）。続いて、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、前走車が所定の防眩回避距離ｒ１以内にいるか判断する（Ｓ５）。前走車が防眩回避距離ｒ１以内にいた場合（Ｓ５＿Ｙｅｓ）、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、ハイビーム用灯具ユニット３０を消灯する（Ｓ６）。前走車が防眩回避距離ｒ１以内にいなかった場合（Ｓ５＿Ｎｏ）、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、上述の式４にしたがって光源バルブ３１の明るさＷを調整し、ハイビーム用配光パターンＰＨの照度を前走車までの距離ｒおよび対向角ωに応じて増減させる（Ｓ７）。ステップ７においてハイビーム用配光パターンＰＨを増減させた後、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、再び前走車の有無を判断し（Ｓ２）、上述の処理を繰り返す。
【００４５】
以上説明した構成による動作を総括すると、本実施形態に係る車両用前照灯装置１は、自車から前走車までの距離と、自車の進行方向と前走車の進行方向とのなす対向角ωとに応じてハイビーム用配光パターンＰＨの照度を増減させている。そのため、前走車に与えるグレアを防止しつつ、運転者の視認性をより向上させることができる。また、車両用前照灯装置１は、対向角ωが所定の防眩配慮角θ１以内であった場合に、対向角ωがそれ以外の角度であった場合よりもハイビーム用配光パターンＰＨの照度を低くしている。これにより、前走車の乗員がグレアを受けやすい状態ではハイビーム用配光パターンの照度を低くし、前走車の乗員がグレアを受けにくい状態ではハイビーム用配光パターンの照度を高くすることができる。
【００４６】
また、車両用前照灯装置１は、前走車からの距離ｒが所定の防眩回避距離ｒ１以内であった場合、前走車までの距離ｒおよび対向角ωによらずハイビーム用配光パターンＰＨの照度を低減している。これにより、前走車の乗員に与える不快感を解消することができる。
【００４７】
（変形例）
本実施形態に係る車両用前照灯装置１としては、次のような変形例が挙げられる。図１０（Ａ）は、変形例における上空から見た場合の自車と前走車との対向角の関係を模式的に示した図である。図１０（Ｂ）は、変形例における対向角と角度係数との関係を示すグラフである。
【００４８】
上述の実施形態１では、先行車２１０と対向車２２０とを区別せずに対向角ωが定義されて角度係数Ｋが設定されているが、先行車２１０と対向車２２０とではグレアの受けやすさが異なる場合がある。一般に、対向車２２０に比べて先行車２１０の方がグレアを受けにくい。そこで、図１０（Ａ）に示すように、先行車２１０と対向車２２０とでそれぞれ対向角ω１、ω２を定義し、角度係数Ｋを決定するために、図１０（Ｂ）に示すように、対向角ω１と対向角ω２とで異なる関数を設定する。対向角ω１は、対向角ω１＝±（π／２）のときの角度係数ＫがＫ１であり、対向角ω１が−θ１≦ω１≦θ１のときの角度係数ＫがＫ２（１＜Ｋ２＜Ｋ１）であり、対向角ω１が−π／２＜ω＜−θ１、もしくはθ１＜ω＜π／２のときの角度係数Ｋは、−π／２もしくはπ／２に近づくにつれて増大するように設定されている。対向角ω２については、実施形態１の対向角ωと同一である。角度係数Ｋ２は、設計者による実験やシミュレーションに基づき設定することができる。
【００４９】
これにより、−π／２＜ω１、ω２＜π／２の範囲で、対向角ω１から得られる角度係数Ｋは対向角ω２から得られる角度係数Ｋよりも大きくなる。そのため、前走車２００がその後面を自車に向けている先行車２１０である場合、前走車２００がその前面を自車に向けている対向車２２０である場合よりもハイビーム用配光パターンＰＨの照度を増大させて、運転者の視認性をより向上させることができる。言い換えれば、前走車２００が対向車２２０であった場合に、前走車２００が先行車２１０であった場合よりもハイビーム用配光パターンＰＨの照度を低くして、前走車２００にグレアを与えるおそれをより低減することができる。すなわち、前走車に与えるグレアの防止を図りつつ、運転者の視認性をより向上させることができる。
【００５０】
なお、前走車が先行車であるか対向車であるかの判断は、例えば、前走車の進行方向から判断することができる。もしくは、前走車の発する光の色によって判断することができ、前走車の発する光が白色の場合は対向車であり、光が赤色の場合は先行車である。また、図１０（Ｂ）に示す関数は、あらかじめマップ化して前照灯装置制御ＥＣＵ５０に記憶させてもよい。これにより、複雑な計算処理を行うことなく角度係数Ｋや明るさＷが算出されるため、前照灯装置制御ＥＣＵ５０の制御負担を軽減できる。
【００５１】
（実施形態２）
自車が前走車までの距離と対向角に応じてハイビーム用配光パターンの照度を調整した場合であっても、前走車の走行速度によって、前走車の乗員がグレアを受けるか、もしくは不快感を覚える場合がある。そこで、実施形態２に係る車両用前照灯装置は、前走車までの距離および対向角に加えて、前走車の速度に応じてハイビーム用配光パターンＰＨの照度を調整するようにし、その点が実施形態１と異なる。以下、本実施形態について説明する。なお、車両用前照灯装置のその他の構成、灯具の配光パターンは実施形態１と同一であり、実施形態１と同一の構成については同一の符号を付し、その説明は適宜省略する。
【００５２】
本実施形態の車両用前照灯装置１は、ロービーム用灯具ユニット２０およびハイビーム用灯具ユニット３０を備える。ロービーム用灯具ユニット２０からの照射光によりロービーム用配光パターンＰＬが形成され、ハイビーム用灯具ユニット３０からの照射光によりハイビーム用配光パターンＰＨが形成される。また、車両用前照灯装置１は、前照灯装置制御ＥＣＵ５０と、電源回路４０とを備えている。車両１００には、車両制御ＥＣＵ１５０と、車載カメラ１５２とが設けられている。本実施形態では、車両制御ＥＣＵ１５０と、車載カメラ１５２とが車両検知装置を構成している。また、車両１００には、車間距離検出装置１５４と、通信装置１５６と、ナビゲーションシステム１５８とが設けられている。
【００５３】
運転者からロービームあるいはハイビームの指示を受けると、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、電源回路４０を制御して灯具の点灯・消灯制御を行う。また、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、ハイビーム用配光パターンＰＨの照度を自動調整可能であり、自動調整は、例えば運転者がロービームを指示し、かつ自動調整を指示した場合に実施される。以下に、運転者が自動調整を指示した場合におけるハイビーム用配光パターンの形成制御を説明する。図１１および図１２は、実施形態２における上空から見た場合の自車と前走車との位置関係を模式的に示した図である。
【００５４】
前走車の乗員は、前走車が停止もしくは低速走行している場合に、高速走行している場合よりもハイビーム用灯具ユニット３０の照射によってグレアを受けやすく、また、グレアをうけないまでもハイビーム用灯具ユニット３０の照射に不快感を覚える場合がある。前走車が停止もしくは低速走行中で、ハイビーム用灯具ユニット３０が照射される状況としては、例えば図１１および図１２に示すような場合がある。
【００５５】
すなわち、図１１に示すように、自車１００ａの走行している道路３００が、自車１００ａの前方において道路３１０と交差している。そして、道路３１０には、複数の車両が信号待ちや渋滞等で停止している。このとき、自車１００ａの前方に存在する前走車２００は、停止もしくは低速走行しており、また自車１００ａのハイビーム用灯具ユニット３０が照射される。また、図１２に示すように、自車１００ａが道路３１０を走行中であって、前走車２００が、自車１００ａの前方において道路３１０と交差する道路３００から道路３１０に進入しようと待機している。このときにも、前走車２００は停止、もしくは低速走行しており、ハイビーム用灯具ユニット３０が照射される。
【００５６】
このような場合、自車１００ａが上述の式４にしたがって、前走車２００までの距離ｒと対向角ωに基づいてハイビーム用配光パターンＰＨの照度を調整していたとしても、自車１００ａが前走車２００に所定距離まで接近すると、前走車２００の乗員がグレアを受けるか、グレアを受けないまでもハイビーム用灯具ユニット３０の照射に不快感を覚える場合がある。そこで、本実施形態では、所定の防眩配慮距離ｒ３と防眩配慮速度Ｖを規定し、前走車までの距離ｒが防眩配慮距離ｒ３以内であり、前走車の速度が防眩配慮速度Ｖ以下となった場合には、前走車までの距離ｒおよび対向角ωによらず、ハイビーム用配光パターンＰＨの照度を低減することとした。停止もしくは低速走行している前走車の存在、速度等は、例えば、車載カメラ１５２で撮像した画像や、路車間通信、車々間通信等により検出することができる。
【００５７】
さらに、前走車までの距離ｒが防眩配慮距離ｒ３よりも短い所定の距離にある場合には、たとえ前走車２００が高速で移動していたとしても、前走車の乗員がグレアを受けるか、不快感を覚えてしまう場合がある。そこで、防眩配慮距離ｒ３よりも短い所定の防眩回避距離ｒ１を規定し、防眩回避距離ｒ１以内であった場合、前走車までの距離ｒ、対向角ωおよび前走車の速度によらずハイビーム用配光パターンＰＨの照度を低減することとした。防眩回避距離ｒ１、および防眩配慮距離ｒ３は、設計者による実験やシミュレーションに基づき設定することができる。なお、本実施形態における防眩回避距離ｒ１と実施形態１における防眩回避距離ｒ１とは同一のものである。
【００５８】
ここで、「照度を低減する」という表現には、例えば、光源バルブ３１の点灯状態を維持したままハイビーム用配光パターンＰＨを前走車の乗員にグレアを与えない所定の照度以下とする場合と、照度を０にしてロービーム用配光パターンＰＬのみを形成する場合とを含めることができる。本実施形態では、前走車が防眩配慮距離ｒ３以内で防眩配慮速度Ｖ以下の場合に、前走車の乗員にグレアを与えない所定の照度でハイビーム用配光パターンＰＨを形成し、前走車が防眩回避距離ｒ１以内の場合に、ハイビーム用灯具ユニット３０を消灯することとした。以上のような制御により、前走車に与えるグレアや不快感を防止しつつ、運転者の視認性を向上させることができる。
【００５９】
上述の制御は、例えばナビゲーションシステム１５８や、路車間通信、車々間通信等により前方の道路の渋滞情報を取得し、前方の道路が渋滞している場合に実行するようにしてもよい。また、ナビゲーションシステム１５８から道路情報を取得し、例えば自車１００ａが交差点から所定距離以内に存在する場合に、上述の制御を実行するようにしてもよい。これによれば、前照灯装置制御ＥＣＵ５０の制御負担を軽減できる。
【００６０】
図１３は、照度自動調整制御時の制御フローチャートである。このフローは、運転者がライトスイッチをロービームとし、かつ照度の自動調整を指示した場合に所定のタイミングで繰り返し実行される。
【００６１】
まず、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、車両制御ＥＣＵ１５０からの制御信号に基づいて、ハイビーム用配光パターンＰＨの照度の自動調整制御指示がなされているか判断する（Ｓ２１）。自動調整制御の指示がなされていない場合（Ｓ２１＿Ｎｏ）、本ルーチンを終了する。自動調整制御の指示がなされていた場合（Ｓ２１＿Ｙｅｓ）、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、車両検知装置の検知結果に基づいて、前走車の有無を判断する（Ｓ２２）。前走車がいなかった場合（Ｓ２２＿Ｎｏ）、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、ハイビーム用灯具ユニット３０を通常照射して、通常の照度のハイビーム用配光パターンＰＨを形成する（Ｓ２３）。
【００６２】
前走車がいた場合（Ｓ２２＿Ｙｅｓ）、前走車までの距離ｒ、および車速についての情報を取得し、また、対向角ωを算出する（Ｓ２４）。続いて、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、前走車が所定の防眩回避距離ｒ１以内にいるか判断する（Ｓ２５）。前走車が防眩回避距離ｒ１以内にいた場合（Ｓ２５＿Ｙｅｓ）、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、ハイビーム用灯具ユニット３０を消灯する（Ｓ２６）。前走車が防眩回避距離ｒ１以内にいなかった場合（Ｓ２５＿Ｎｏ）、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、前走車が所定の防眩配慮距離ｒ３以内であり、前走車の速度が防眩配慮速度Ｖ以下であるか判断する（Ｓ２７）。
【００６３】
前走車が防眩配慮距離ｒ３以内であり、前走車の速度が防眩配慮速度Ｖ以下であった場合（Ｓ２７＿Ｙｅｓ）、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、ハイビーム用灯具ユニット３０を減光照射して、所定の低照度でハイビーム用配光パターンＰＨを形成する（Ｓ２８）。前走車が防眩配慮距離ｒ３以内でないか、もしくは、前走車の速度が防眩配慮速度Ｖより速かった場合（Ｓ２７＿Ｎｏ）、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、上述の式４にしたがって光源バルブ３１の明るさＷを調整し、ハイビーム用配光パターンＰＨの照度を前走車までの距離ｒおよび対向角ωに応じて増減させる（Ｓ２９）。ステップ２９においてハイビーム用配光パターンＰＨを増減させた後、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は、再び前走車の有無を判断し（Ｓ２２）、上述の処理を繰り返す。
【００６４】
以上説明した構成による動作を総括すると、本実施形態に係る車両用前照灯装置１は、前走車までの距離ｒと対向角ωとに応じてハイビーム用配光パターンＰＨの照度を増減させているため、前走車に与えるグレアを防止しつつ、運転者の視認性をより向上させることができる。また、車両用前照灯装置１は、前走車までの距離ｒが防眩配慮距離ｒ３以内であり、前走車の速度が防眩配慮速度Ｖ以下のとき、距離ｒおよび対向角ωによらずハイビーム用配光パターンＰＨの照度を低減している。また、車両用前照灯装置１は、前走車までの距離ｒが防眩回避距離ｒ１以内であった場合、距離ｒ、対向角ωおよび前走車の速度によらずハイビーム用配光パターンＰＨの照度を低減している。そのため、前走車に与えるグレアや不快感を防止しつつ、運転者の視認性を向上させることができる。
【００６５】
本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、各実施形態を組み合わせたり、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を加えることも可能であり、そのような組み合わせられ、もしくは変形が加えられた実施形態も本発明の範囲に含まれる。上述の各実施形態同士、および上述の各実施形態と以下の変形例との組合せによって生じる新たな実施形態は、組み合わされる実施形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。
【００６６】
例えば、上述の各実施形態では、ハイビーム用灯具ユニット３０の光源バルブ３１を付加配光パターンを形成する光源、ハイビーム用配光パターンＰＨを付加配光パターンとしているが、ロービーム用配光パターンＰＬのカットオフラインから上方の領域を含む配光パターンを形成可能なものであれば、他の光源であってもよい。例えば、ロービーム用灯具ユニットおよびハイビーム用灯具ユニットに加えて、付加配光パターンを形成する中間ビーム用灯具を備え、この中間ビーム用灯具を用いて付加配光パターンを形成するようにしてもよい。また、光源は、発光ダイオード（ＬＥＤ）等の発光素子であってもよい。
【００６７】
また、車両用前照灯装置は、ロービーム用灯具ユニットとハイビーム用灯具ユニットとが一体となった、いわゆる２灯式の車両用前照灯装置であってもよい。この場合には、ハイビーム用配光パターンの照度の低減は、光源バルブの前方に所定パターンのシェードを設けることで実現可能である。また、このシェードを、例えば多数の微細な画素をマトリクス配置した光透過型ＬＣＤ（液晶）装置で構成してもよい。この場合には、例えば前照灯装置制御ＥＣＵ５０によってシェードに形成する光遮断部の形状を制御することで、段階的あるいは連続的にハイビーム用配光パターンの照度を低減することができる。
【００６８】
また、上述の各実施形態では、前照灯装置制御ＥＣＵ５０が対向角ω、ω１、ω２を算出しているが、車両制御ＥＣＵ１５０が対向角ω、ω１、ω２を算出し、前照灯装置制御ＥＣＵ５０は車両制御ＥＣＵ１５０から対向角情報を取得するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６９】
ＣＬ１、ＣＬ２、ＣＬ３  カットオフライン、  ＰＨ  ハイビーム用配光パターン、  ＰＬ  ロービーム用配光パターン、  １  車両用前照灯装置、  ２０  ロービーム用灯具ユニット、  ２１、３１  光源バルブ、  ３０  ハイビーム用灯具ユニット、  ４０  電源回路、  ５０  前照灯装置制御ＥＣＵ、  １００  車両、  １００ａ  自車、  １５０  車両制御ＥＣＵ、  １５２  車載カメラ、  １５４  車間距離検出装置、  １５６  通信装置、  １５８  ナビゲーションシステム、  ２００  前走車、  ２１０  先行車、  ２２０  対向車。
【図１】
2010163141.tif 000003
【図２】
2010163141.tif 000004
【図３】
2010163141.tif 000005
【図４】
2010163141.tif 000006
【図５】
2010163141.tif 000007
【図６】
2010163141.tif 000008
【図７】
2010163141.tif 000009
【図８】
2010163141.tif 000010
【図９】
2010163141.tif 000011
【図１０】
2010163141.tif 000012
【図１１】
2010163141.tif 000013
【図１２】
2010163141.tif 000014
【図１３】
2010163141.tif 000015