(57)【要約】【課題】前走車の運転者にグレアを与えることなく、車両前方の路面を十分に照射して道路の視認性を向上させる。【解決手段】左側灯具３０Ｌおよび右側灯具３０Ｒは、それぞれが、ロービーム用配光パターンのカットオフラインよりも上方でかつ鉛直線の左側の領域を含む左側付加配光パターンと鉛直線の右側の領域を含む右側付加配光パターンのいずれかを選択的に照射可能に構成される。車両位置検出部５２は、前方の車両位置を検出する。サブシェード位置決定部５４は、車両位置検出部により検出された車両位置に応じて左側付加配光パターンまたは右側付加配光パターンのいずれか一方を照射するように左側灯具３０Ｌおよび右側灯具を制御する。左側灯具３０Ｌおよび右側灯具３０Ｒは、光源から発せられる光の一部を遮蔽してロービーム用配光パターンを形成するシェードを備える。このシェードは、水平方向に二分割されたサブシェードから構成されている。【選択図】図６
2010000957.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが、ロービーム用配光パターンのカットオフラインよりも上方でかつ鉛直線の左側の領域を含む左側付加配光パターンと鉛直線の右側の領域を含む右側付加配光パターンのいずれかまたは両方を選択的に照射可能に構成された左側灯具および右側灯具と、
前方の車両位置を検出する車両位置検出手段と、
前記車両位置検出手段により検出される車両位置に応じて左側付加配光パターンまたは右側付加配光パターンのいずれか一方または両方を照射するように前記左側灯具および前記右側灯具を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用前照灯装置。
【請求項２】
前記左側灯具および前記右側灯具は、光源から発せられる光の一部を遮蔽してロービーム用配光パターンを形成するシェードを備え、該シェードは水平方向に二分割されたサブシェードから構成されており、
前記制御手段は、前記左側灯具および前記右側灯具の前記サブシェードのうちいずれか一方を開放させることで、前記左側付加配光パターンまたは前記右側付加配光パターンを照射させ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】
前記サブシェードは、光軸方向に重なり合う重複部を分割線に沿って有することを特徴とする請求項２に記載の車両用前照灯装置。
【請求項４】
前記左側灯具および前記右側灯具は、前記左側付加配光パターンまたは前記右側付加配光パターンをそれぞれ照射する追加光源を備え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５】
前記制御手段は、前記車両位置検出手段によって先行車が検出されず対向車が検出された場合、前記左側灯具および前記右側灯具の両方から前記左側付加配光パターンを照射させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の車両用前照灯装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記車両位置検出手段によって対向車が検出されず先行車が検出された場合、前記左側灯具および前記右側灯具の両方から前記右側付加配光パターンを照射させることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか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、自動車などに用いられる車両用前照灯装置に関する。
【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、近方を所定の照度で照明するものであって、対向車や先行車にグレアを与えないよう配光規定が定められており、主に市街地を走行する場合に用いられる。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、主に対向車や先行車が少ない道路を高速走行する場合に用いられる。
【０００３】
車両用前照灯装置では、車両曲進時における車両前方路面の視認性を高めるため、左右方向または上下方向に回動可能に支持された灯具ユニットを車両走行状況に応じて回動制御するように構成されているものがある（例えば、特許文献１）。灯具ユニットから照射されるビームの向きを変化させることで、車両走行状況に即応した配光パターンでビーム照射を行うことができる。
【特許文献１】特開２００３−１２３５１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハイビームはロービームと比較して運転者による視認性が優れているが、自車の前方を走行する車両（以下、「前走車」という）の運転者にグレアを与えてしまう。これを避けるために、上記特許文献１に記載されているような車両前照灯装置を用いて、前走車の位置を避けるように灯具ユニットから照射されるビームの向きを変えることが考えられる。しかし、このようにすると、車両前方の路面を十分に照射することができなくなり、視認性が低下してしまうという問題がある。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、前走車の運転者にグレアを与えることなく、車両前方の路面を十分に照射して道路の視認性を向上させる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、車両用前照灯装置である。このユニットは、それぞれが、ロービーム用配光パターンのカットオフラインよりも上方でかつ鉛直線の左側の領域を含む左側付加配光パターンと鉛直線の右側の領域を含む右側付加配光パターンのいずれかまたは両方を選択的に照射可能に構成された左側灯具および右側灯具と、前方の車両位置を検出する車両位置検出手段と、車両位置検出手段により検出される車両位置に応じて左側付加配光パターンまたは右側付加配光パターンのいずれか一方または両方を照射するように左側灯具および右側灯具を制御する制御手段と、を備える。
【０００７】
この態様によると、左側灯具または右側灯具のそれぞれが、ロービーム用配光パターンのカットオフラインよりも上方すなわち水平線よりも上方の領域であり、かつ鉛直線の左側または右側の領域を含む配光パターンのいずれかまたは両方を選択的に照射する。この照射の選択は、前方の車両位置に応じて行われる。したがって、ロービーム用配光パターンよりも余分に照射される領域が水平線より上方に形成されるので、前走車にグレアを与えることなく、車両前方の路面の照射範囲をロービーム時よりも拡大することができる。
【０００８】
左側灯具および右側灯具は、光源から発せられる光の一部を遮蔽してロービーム用配光パターンを形成するシェードを備え、該シェードは水平方向に二分割されたサブシェードから構成されており、制御手段は、左側灯具および右側灯具のサブシェードのうちいずれか一方を開放させることで、左側付加配光パターンまたは右側付加配光パターンを照射させる。これによると、二枚のサブシェードの開閉の組合せによって、ロービーム用配光パターン、左側付加配光パターンまたは右側付加配光パターンのすべてを単一の左側灯具または右側灯具で作り出すことが可能となる。また、左側灯具および右側灯具のサブシェードの両方を開放させることで、ハイビーム用配光パターンを作り出すことも可能となる。
【０００９】
サブシェードは、光軸方向に重なり合う重複部を分割線に沿って有してもよい。上記シェードでロービーム用配光パターンを形成する場合、すなわち、二枚のサブシェードがいずれも閉じられている場合、光源から発せられる光がサブシェードの分割部から漏れると、ロービームを選択しているにもかかわらず水平線より上方に位置する前走車にグレアを与えてしまうおそれがある。サブシェードの分割線に重複部を設けることで、このような光の漏れを防止することができる。
【００１０】
左側灯具および右側灯具は、左側付加配光パターンまたは右側付加配光パターンをそれぞれ照射する追加光源を備えてもよい。左側および右側の各灯具に上記追加光源とロービーム照射光源とを備えることで、二分割されたサブシェードを個別に駆動するような複雑な機構を灯具内部に設ける必要がなくなる。
【００１１】
制御手段は、車両位置検出手段によって先行車が検出されず対向車が検出された場合、左側灯具および右側灯具の両方から左側付加配光パターンを照射させてもよい。これによると、対向車の運転者にグレアを与えることなく、ロービーム用配光パターンのカットオフラインよりも上方でかつ鉛直線の左側の領域を照射することができる。したがって、車両前方の路面の照射範囲をロービーム選択時よりも拡大することができる。
【００１２】
制御手段は、車両位置検出手段によって対向車が検出されず先行車が検出された場合、左側灯具および右側灯具の両方から右側付加配光パターンを照射させてもよい。これによると、先行車の運転者にグレアを与えることなく、ロービーム用配光パターンのカットオフラインよりも上方でかつ鉛直線の右側の領域を照射することができる。したがって、車両前方の路面の照射範囲をロービーム選択時よりも拡大することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、左側灯具および右側灯具からの左側付加配光パターンまたは右側付加配光パターンの照射の選択を、前方の車両位置に応じて実施するので、前走車にグレアを与えることなく車両前方の路面の照射範囲をロービーム時よりも拡大することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
実施の形態１．
図１は、本発明の一実施形態に係る車両用前照灯装置１０の概略垂直断面図である。車両用前照灯装置１０は、車体先端の左寄りに設けられる左側灯具と、右寄りに設けられる右側灯具とを含むが、図１では左側灯具３０Ｌを描いている。以下では左側灯具について説明するが、右側灯具も基本的に同様の構成を有している。
【００１５】
車両用前照灯装置１０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内に、左側灯具３０Ｌが収容された構成となっている。左側灯具３０Ｌは、図示しない支持部材によってランプボディ１２に取り付けられている。
【００１６】
左側灯具３０Ｌは、プロジェクタ型と称される灯具であり、光源であるバルブ８６、リフレクタ８４、投影レンズ２２、ロービーム形成用シェード２４を備える。左側灯具３０Ｌは、バルブ８６から出射した光をリフレクタ８４に反射させ、リフレクタ８４から前方に向かう光の一部をロービーム形成用シェード２４で遮蔽して、灯具前方に配置された仮想鉛直スクリーン上にカットオフラインを有する配光パターンを投影する。
【００１７】
リフレクタ８４は、車両前後方向に延びる光軸Ａｘを中心軸とする略楕円球面状の反射面を有している。この反射面は、光軸Ａｘを含む断面形状が楕円をなし、その離心率が鉛直断面から水平断面へ向けて徐々に大きくなるように設定されている。バルブ８６は反射面の鉛直断面を構成する楕円の第１焦点に配置されており、これによって光源からの光が上記楕円の第２焦点に収束するようになっている。
【００１８】
投影レンズ２２は、前方側表面が凸面で後方側表面が平面の平凸非球面レンズであって、光軸Ａｘ上に配置されている。投影レンズ２２は、後側焦点がリフレクタ８４の反射面の第２焦点に一致するように配置されており、後側焦点面上の像を鉛直仮想スクリーン上に反転像として投影するように構成されている。投影レンズ２２は、その周縁部がホルダ３６の前端環状溝部に保持されている。
【００１９】
灯具の光源としては、例えば、白熱球やハロゲンランプ、放電球、ＬＥＤなどが使用可能であるが、本実施形態では、一例としてハロゲンランプで構成されるバルブ８６を示している。バルブ８６は、リフレクタ８４の略中央に形成された開口部に勘合固定されると共に、ランプボディ１２によって支持されている。
【００２０】
車両用前照灯装置１０は、ロービーム形成用シェード２４を灯具内部に備えることで、ロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンの両方を作り出すことができる切替型の前照灯である。
【００２１】
左側灯具３０Ｌは、バルブ８６から発せられる光の一部を遮蔽してロービーム用配光パターンを形成するシェード２４を備える。シェード２４は、水平方向に二分割されたサブシェードから構成されている。各サブシェードの下端には、サブシェード駆動モータ３２により回転駆動される回転体２６が取り付けられている。両方のサブシェードの直立時には、ロービーム用配光パターンが形成される。回転体２６を回転させて両方のサブシェードを略水平に傾斜させると、ハイビーム用配光パターンが形成される。シェードの構造および作用については、図２を参照して詳述する。
【００２２】
車両用前照灯装置１０は、光軸調整部５８からの指令に応じて左側灯具３０Ｌの光軸Ａｘの角度を変更するスイブル用モータ３４も備える。灯具３０Ｌは、少なくとも左右方向に揺動可能にランプボディ１２に保持されている。スイブル用モータ３４は、ホルダ３６の下底部に取り付けられ、軸４７の周りに灯具全体を回動可能に支持している。
【００２３】
図２は、図１に示したロービーム形成用シェード２４の概略斜視図である。上述したように、ロービーム形成用シェード２４は、エルボー点４５を通る分割溝４４でサブシェード２４ａおよび２４ｂの二枚に分割されている。サブシェード２４ａ、２４ｂは、両シェードの直立時にロービーム用配光パターン内にいわゆるカットオフラインが形成されるように、車幅方向の右側で光軸を横切る水平線より下側に水平に延びる右側部分４７ｄと、車幅方向の左側で右側部分よりやや上方の位置を水平に延びる左側部分４７ｆとが、左上がりに傾斜した中央部分４７ｅによって連結された形状を有している。中央部分の傾斜角度は、例えば４５°である。
【００２４】
各サブシェード２４ａ、２４ｂの下端には、支持軸２８により回転可能に支持された回転体２６ａ、２６ｂが取り付けられている。支持軸２８は、ホルダ３６から延出する図示しない側壁に連結されており、ホルダ３６と一体にスイブル可能にされている。各回転体２６ａ、２６ｂは、歯車やベルト、チェーン等の伝達機構（図示せず）を介してサブシェード駆動モータ３２の駆動軸（図示せず）と接続されおり、前照灯装置制御部４０からの指令に応じてそれぞれ個別に回転させることが可能である。
【００２５】
別の実施例では、回転体２６ａ、２６ｂ自体にそれぞれモータが組み込まれており、前照灯装置制御部４０からの指令に応じて支持軸２８の周りに回転可能に構成してもよい。
さらに別の実施例では、サブシェード２４ａ、２４ｂの前後面のいずれかの側に、駆動軸をサブシェードの面と連結させたソレノイドを配置した構成にしてもよい。この場合、前照灯装置制御部４０からの指令に応じてソレノイドを作動させると駆動軸が伸びだしてサブシェード２４ａ、２４ｂを開放し、ソレノイドを非作動にすると駆動軸が引っ込んでサブシェード２４ａ、２４ｂを直立状態に復帰させる。
さらに別の実施形態では、ロービーム形成用シェードの代わりに、それぞれ遮蔽面積の異なる複数のサブシェードを回転軸の円周側面に間隔を空けて取り付けたいわゆるロータリーシェードを灯具内に設けてもよい。この場合、各サブシェードの遮蔽面積は、上述のサブシェード２４ａ、サブシェード２４ｂとそれぞれ等しくする。このようなロータリーシェードの回転軸を回転させて、いずれかのサブシェードをリフレクタの焦点に合わせることで、上述のサブシェード２４ａ、２４ｂを設けた場合と同様の配光パターンを作り出すことができる。
【００２６】
上記説明では左側灯具３０Ｌを例として説明したが、右側灯具３０Ｒについても上記と同様の構成を有している。
【００２７】
図３（ａ）は、図１に示す矢印Ｂの方向から見たロービーム形成用シェード２４の正面図であり、図３（ｂ）はその平面図である。図示するように、サブシェード２４ａと２４ｂを分ける分割溝４４は、シェード前面の平面に対して直角方向でなく斜め方向となるように形成されている。このように、光軸Ａｘの方向に沿って重なり合う重複部分を分割溝４４に沿って持たせることで、サブシェード２４ａ、２４ｂを直立状態にしたときに、バルブ８６からの光がサブシェードの前方に漏れ出ることを防止することができる。
【００２８】
なお、光軸方向に重なり合う部分があり、背面からの光の漏出を防止できれば、平面図における分割溝の形状はシェード前面に対して斜めでなくてもよい。例えば、図３（ｃ）に示すように、重複部が階段状になるように分割溝を形成してもよい。
【００２９】
図３（ｂ）、（ｃ）に示すように重複部を形成した場合、サブシェード２４ａと２４ｂとは互いに逆方向に駆動する必要がある。本実施形態では、図中左側のサブシェード２４ａはバルブ８６側（矢印Ｖで示す方向）に、図中右側のサブシェード２４ｂはレンズ側（矢印Ｗで示す方向）に回動するように構成されている。
【００３０】
図４は、サブシェード２４ａ、２４ｂの状態（列１０４、１０６）と、そのときに形成される配光パターン（列１０２）との組合せを示すテーブル１００である。サブシェード２４ａが直立しサブシェード２４ｂが傾斜している場合、配光パターンは、図５（ｂ）に示すような右側ハイビーム用配光パターンとなる。サブシェード２４ａが傾斜しサブシェード２４ｂが直立している場合、配光パターンは、図５（ａ）に示すような左側ハイビーム用配光パターンとなる。サブシェード２４ａと２４ｂの両方が直立している場合、配光パターンはロービーム用配光パターンとなる。サブシェード２４ａと２４ｂの両方が傾斜している場合、通常の全体ハイビーム用配光パターンとなる。
【００３１】
図５（ａ）、（ｂ）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配光パターンを示す。図１で示したように、ロービーム形成用シェード２４のシェードの前方には平凸非球面レンズからなる投影レンズ２２が配置されているので、ハイビーム照射領域により形成される投影像は仮想鉛直スクリーン上で上下左右逆さまになることに注意する。
【００３２】
図５（ａ）の左側ハイビーム用配光パターンは、垂直線（Ｖ−Ｖ）の右側かつ水平線（Ｈ−Ｈ）の上側に遮蔽領域を有しており、車両前方の左側についてロービーム用配光パターンのカットオフラインよりも上方を照射するようにしたパターンである。図５（ｂ）の右側ハイビーム用配光パターンは、垂直線の左側かつ水平線の上側に遮蔽領域を有しており、車両前方の右側についロービーム用配光パターンのカットオフラインよりも上方を照射するようにしたパターンである。後者については、エルボー点を含む中央の傾斜部がサブシェードに存在するため、原点付近で遮蔽領域が水平線よりも下側に切れ込むような形状となっている。また、図中の垂直カットオフラインＬＣ、ＲＣは、灯具がスイブルされておらず灯具の中心線と光軸とが一致する場合に、各サブシェード２４ａ、２４ｂの分割溝側の辺でそれそれ形成されるラインである。
【００３３】
図６は、車両用前照灯装置１０の全体構成を示す機能ブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵやメモリをはじめとする素子や機械装置、電気回路で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックとして描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
【００３４】
前照灯装置制御部４０は、左側灯具３０Ｌおよび右側灯具３０Ｒの消点灯および灯具内に設けられた各サブシェードの動作を制御する。前照灯装置制御部４０は、運転手による図示しない前照灯スイッチの操作に応じて電源回路４２に指令を出し、左側灯具３０Ｌおよび右側灯具３０Ｒを点灯または消灯する。
【００３５】
カットオフライン変更部５０は、車両位置検出部５２、サブシェード位置決定部５４、サブシェード駆動指示部５６および光軸調整部５８を含む。
【００３６】
車両位置検出部５２は、車両前方を撮像するよう車両に据え付けられたＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）カメラ９０で取得された画像に基づき、配光パターン内で前走車が占める位置を検出する。具体的には、車両位置検出部５２は、カメラ９０で取得された車両前方の画像内で、車両の前照灯または尾灯に相当する部分を既知のアルゴリズムにしたがって検出し、配光パターン内の水平線（Ｈ−Ｈ）および垂直線（Ｖ−Ｖ）と照らし合わせて車両位置を決定する。車両位置データは、サブシェード位置決定部５４に出力される。このようなカメラの撮像画像内から前走車を検出する手法は周知であるから、ここでは詳細な説明を省略する。なお、カメラ９０の代わりに、ミリ波レーダや赤外線レーダなどの他の検出手段を用いて前走車の位置を検出してもよい。
【００３７】
サブシェード位置決定部５４は、運転者が前照灯スイッチでロービームを指示した場合、サブシェード駆動指示部５６に対してロービーム形成用のサブシェード２４ａ、２４ｂを両方とも直立位置に移動するよう指示する。これにより、サブシェード駆動モータ３２ａ、３２ｂが指令に従って作動し、ロービーム用配光パターンで照射が行われる。運転者がハイビームを指示した場合、サブシェード位置決定部５４は、サブシェード駆動指示部５６に対してロービーム形成用のサブシェード２４ａ、２４ｂを両方とも傾斜させるよう指示する。これにより、サブシェード駆動モータ３２ａ、３２ｂが指令に従って作動し、ハイビーム用配光パターンで照射が行われる。
【００３８】
さらに、サブシェード位置決定部５４は、運転者によりハイビームが選択されており、かつ車両位置検出部５２により前走車が検出されている場合は、検出された車両位置に応じた遮光領域を有する配光パターンとなるように、サブシェード２４ａと２４ｂのいずれを直立させるべきかを決定する。つまり、前走車にグレアを与えない適切な遮光領域が形成されるように、左側ハイビーム用配光パターンか右側ハイビーム用配光パターンのいずれかを選択する。
【００３９】
サブシェード位置決定部５４は、車両位置検出部５２によって先行車が検出されず対向車が検出された場合、左側灯具および右側灯具の両方から左側ハイビーム用配光パターンを照射させる。車両位置検出部５２によって対向車が検出されず先行車が検出された場合、左側灯具および右側灯具の両方から右側付加配光パターンを照射させる。
なお、本明細書において、「先行車」とは自車線を走行中の自車前方の車両を指し、「対向車」とは対向車線を走行中の自車前方の車両を指す。先行車と対向車とを併せて「前走車」と言う。
【００４０】
サブシェード駆動指示部５６は、サブシェード位置決定部５４からの指令に基づき、サブシェード駆動モータ３２ａ、３２ｂに駆動信号を送る。この駆動信号は、左側灯具３０Ｌと右側灯具３０Ｒの両方のサブシェード駆動モータに送られる。
【００４１】
光軸調整部５８は、車両位置検出部５２で検出された前走車の位置に応じて、左側灯具３０Ｌおよび右側灯具３０Ｒの光軸の方向を決定する。より具体的には、前走車が存在する場合、前走車の若干量外側に、左側ハイビーム用配光パターンまたは右側ハイビーム用配光パターンの垂直カットオフラインＬＣ、ＲＣが位置するような方向を決定する。そして、光軸調整部５８は、決定した方向に左側灯具３０Ｌおよび右側灯具３０Ｒの光軸が向くように各灯具のスイブル角を決定し、スイブル用モータ３４に角度に応じた駆動信号を送る。このような車両の検出位置に応じて灯具をスイブルさせる技術は周知であるので、本明細書ではこれ以上の詳細な説明を省略する。
【００４２】
図７は、本実施形態による前走車検出位置に応じた遮光制御の流れを示すフローチャートである。運転者によりハイビームが選択されているとき、車両に搭載されたカメラ９０が車両前方の画像を撮影する（Ｓ１０）。車両位置検出部５２は、撮影された画像に基づき、前走車がハイビーム用配光パターン内で占める位置、すなわち水平線より上の領域で占める位置を検出する（Ｓ１２）。位置検出の結果に基づき、対向車が存在するか否かを判定する（Ｓ１４）。対向車が存在しない場合（Ｓ１４のＮ）、先行車が存在するか否かを判定する（Ｓ１６）。先行車が存在しない場合（Ｓ１６のＮ）、前走車はなくグレアを与える心配がないため、サブシェード位置決定部５４はサブシェード２４ａ、２４ｂをともに傾斜状態に設定し、全体ハイビーム用配光パターンで車両前方を照射させる（Ｓ１８）。この場合、光軸調整部５８は光軸を変化させない。
【００４３】
Ｓ１６において先行車が存在する場合（Ｓ１６のＹ）、サブシェード位置決定部５４はサブシェード２４ａを直立、サブシェード２４ｂを傾斜状態に駆動して、右側ハイビーム用配光パターンで車両前方を照射させる（Ｓ２０）。さらに光軸調整部５８は、検出された先行車の位置に応じて左右の光軸の方向を決定し、左右灯具３０Ｌ、Ｒをスイブルさせる（Ｓ２２）。
【００４４】
Ｓ１４において対向車が存在する場合（Ｓ１４のＹ）、車両位置検出部５２は先行車が存在するか否かを判定する（Ｓ２４）。先行車が存在しない場合（Ｓ２４のＮ）、対向車のみが存在することになるので、サブシェード位置決定部５４はサブシェード２４ａを傾斜、サブシェード２４ｂを直立状態に駆動して、左側ハイビーム用配光パターンで車両前方を照射させる（Ｓ２６）。さらに、光軸調整部５８は、検出された対向車の位置に応じて左右の光軸の方向を決定し、左右灯具３０Ｌ、Ｒをスイブルさせる（Ｓ２８）。
【００４５】
Ｓ２４において先行車が存在する場合（Ｓ２４のＹ）、すなわち対向車と先行車のいずれも検出された場合は、サブシェード位置決定部５４は、ドライバーがハイビームを選択しているときでも、サブシェード２４ａおよび２４ｂの両方を直立状態に駆動して、ロービーム用配光パターンで車両前方を照射させる（Ｓ３０）。この場合、光軸調整部５８は光軸を変化させなくてもよい。但し、光軸調整部５８は走行路の曲率に応じて左右灯具３０Ｌ、Ｒの光軸を調整してもよい。
【００４６】
以上の構成による本実施形態の動作は以下の通りである。ドライバーによってハイビームが選択されている場合に、カメラ画像に基づき前走車が検出されると、左右の灯具内で二枚のサブシェードを直立させるかまたは傾斜させて、左側ハイビーム用配光パターン、右側ハイビーム用配光パターン、ロービーム用配光パターンのいずれかが形成されるようにする。左右の灯具から統一して上記配光パターンのいずれかで照射することによって、前走車の運転者にグレアを与えない配光とすることができる。
【００４７】
図８および図９は、光軸調整部５８による、前走車の位置に応じた左側灯具３０Ｌおよび右側灯具３０Ｒの光軸の方向の決定を説明する図である。
【００４８】
図８（ａ）〜（ｃ）は、先行車がなく対向車７０のみが検出されたときに、左右灯具から左側ハイビーム用配光パターンで路面を照射する例を示す。図８（ａ）は左カーブの道路７２、図８（ｂ）は直線の道路７４、図８（ｃ）は右カーブの道路７６を表している。また、図中の「ＬＰ１」は左側灯具３０Ｌから照射される配光パターンを表し、「ＬＰ２」は右側灯具３０Ｒから照射される配光パターンを表す。
【００４９】
図８（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ示すように、対向車７０の位置に追従させて左右灯具の光軸をスイブルして、配光パターンを移動させる。この例では、左側灯具３０Ｌからの配光パターンＬＰ１と、右側灯具３０Ｒからの配光パターンＬＰ２とがほぼ重なり合うように照射される。また、配光パターンの垂直カットオフラインＬＣが、対向車７０の左端から所定量離れて位置するように光軸の方向が決定される。これにより、対向車のドライバーにグレアを与えることなく、前方の路面の照射範囲を拡大することができる。
【００５０】
図９（ａ）〜（ｃ）は、対向車がなく先行車７０のみが検出された場合に、左右灯具から右側ハイビーム用配光パターンで路面を照射する例を示す。図９（ａ）は左カーブの道路７２、図９（ｂ）は直線の道路７４、図９（ｃ）は右カーブの道路７６を表している。また、図中の「ＲＰ１」は左側灯具３０Ｌから照射される配光パターンを表し、「ＲＰ２」は右側灯具３０Ｒから照射される配光パターンを表す。
【００５１】
図９の右側ハイビーム用配光パターンの例では、先行車７０のドライバーにグレアを与えないように、図８の左側ハイビーム用配光パターンとは異なる配慮が必要となる。すなわち、走行路が直線であろうとカーブであろうと、左側灯具３０Ｌから照射される配光パターンＲＰ１は、右側灯具３０Ｒから照射される配光パターンＲＰ２よりも所定量だけ右方向にスイブルさせる必要がある。この量は、主に車体前部における左右灯具の配置関係を考慮して、車両の種別毎に事前に決定される。このようにする理由は、先行車７０は自車両と同一車線を走行しているため、車間距離にもよるが、左側灯具３０Ｌからの配光パターンＲＰ１は右側灯具３０Ｒからの配光パターンＲＰ２よりもグレアを与えやすいからである。この結果、左右の各灯具からの配光パターンＲＰ１、ＲＰ２は、中心線が左右にずれた状態で照射される。
【００５２】
なお、前走車との車間距離に応じて左右灯具のスイブル量が変化することは言うまでもない。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態によれば、ロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンの両方を作成可能な前照灯装置において、ロービーム形成用シェードを水平方向に二分割したサブシェードを形成し、各サブシェードを独立して開閉できるようにした。これによって、ロービーム用配光パターンのカットオフラインよりも上方でかつ鉛直線の左側の領域を含む左側ハイビーム用配光パターンと、鉛直線の右側の領域を含む右側ハイビーム用配光パターンのいずれかを選択的に照射することが可能になる。したがって、車両前方のカメラ画像に基づき検出された前走車の位置に応じて、左側ハイビーム用配光パターンまたは右側ハイビーム用配光パターンを選択することで、前走車にグレアを与えることなく車両前方の路面の照射範囲をロービーム時よりも拡大することができる。
【００５４】
また、本実施形態では、左右灯具の両方が同一の側のハイビーム用配光パターンを照射する。このとき、検出された前走車の位置に応じて左右灯具の光軸の方向をスイブルさせることで、前走車との車間距離や走行路の曲率に関係なく、遮光領域を最適な位置に移動させることができる。
【００５５】
実施の形態２．
実施の形態１では、ロービーム用配光パターンとハイビーム用配光パターンを切り替え可能な灯具を用いる車両用前照灯装置について説明した。実施の形態２では、ロービーム専用の灯具とハイビーム専用の灯具をそれぞれ左右に備えた４灯構成の前照灯装置について説明する。
【００５６】
図１０は、実施の形態２における前照灯装置１１の機能ブロック図である。この場合も、各機能ブロックは、ソフトウェア、ハードウェアおよびそれらの組合せにより実現できる。
【００５７】
前照灯装置１１は、ロービーム用配光パターンを形成するための左側ロー灯具３１Ｌおよび右側ロー灯具３１Ｒと、ハイビーム用配光パターンを形成するための左側付加灯具３８Ｌおよび右側付加灯具３８Ｒの４つの灯具を備える。
【００５８】
左側ロー灯具３１Ｌおよび右側ロー灯具３１Ｒは、実施の形態１における左側灯具３０Ｌと基本的な構成は同じである。但し、ロービーム形成用シェード２４が可動式でなく固定であり、常にロービーム用配光パターンで照射をする点が実施の形態１と異なる。
【００５９】
左側付加灯具３８Ｌおよび右側付加灯具３８Ｒは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）やハロゲンランプ等を光源として使用した灯具である。これら左右の付加灯具３８Ｌ、３８Ｒには、それぞれロービーム用配光パターンの水平カットオフラインよりも上方を照射するように調整されたシェードが設けられている。さらに、付加灯具３８Ｌ、３８Ｒには、各灯具の光軸の角度を変更するスイブル用モータ３４も備えられている。
【００６０】
本実施形態では、ロー灯具３１Ｌ、３１Ｒから照射されるロービーム用配光パターンと、付加灯具３８Ｌ、３８Ｒから照射される付加配光パターンとを組み合わせることによって、実施の形態１で述べたような左側ハイビーム用配光パターンまたは右側ハイビーム用配光パターンを形成する。
【００６１】
カットオフライン変更部５１は、車両位置検出部５２、付加灯具点灯決定部５５および光軸調整部５８を含む。
【００６２】
車両位置検出部５２は、車両前方を撮像するよう車両に据え付けられたＣＣＤカメラ９０で取得された画像に基づき、配光パターン内で前走車が占める位置を検出する。
【００６３】
付加灯具点灯決定部５５は、運転者によりハイビームが選択されており、かつ車両位置検出部５２により前走車が検出されている場合に、検出された車両位置に応じた遮光領域を有する配光パターンとなるように、付加灯具３８Ｌ、３８Ｒのいずれを点灯させるべきかを決定する。つまり、前走車にグレアを与えない適切な遮光領域が形成されるように、左側ハイビーム用配光パターンか右側ハイビーム用配光パターンのいずれかを選択する。
【００６４】
付加灯具点灯決定部５５は、車両位置検出部５２によって先行車が検出されず対向車が検出された場合、左右のロー灯具３１Ｌ、３１Ｒに加えて左側付加灯具３８Ｌを点灯させて、左側ハイビーム用配光パターンを照射させる。車両位置検出部５２によって対向車が検出されず先行車が検出された場合、左右のロー灯具３１Ｌ、３１Ｒに加えて右側付加灯具３８Ｒを点灯させて、右側ハイビーム用配光パターンを照射させる。
【００６５】
光軸調整部５８は、車両位置検出部５２で検出された前走車の位置に応じて、左右のロー灯具３１Ｌ、３１Ｒおよび左右の付加灯具３８Ｌ、３８Ｒの光軸の方向を決定する。より具体的には、前走車が存在する場合、前走車の若干量外側に、左側ハイビーム用配光パターンまたは右側ハイビーム用配光パターンの垂直カットオフラインＬＣ、ＲＣが位置するような方向を決定する。そして、光軸調整部５８は、決定した方向にロー灯具および付加灯具の光軸が向くように各灯具のスイブル角を決定し、各灯具のスイブル用モータ３４に角度に応じた駆動信号を送る。
【００６６】
図１１（ａ）〜（ｃ）は、光軸がスイブルされていない状態の各灯具により形成される配光パターンを示す。図１１（ａ）は、左側付加灯具３８Ｌにより形成される左側付加配光パターンＨＬを示す。図示するように、左側配光パターンＨＬの下端が水平線（Ｈ−Ｈ）よりもわずかに下方に位置し、右端が垂直線（Ｖ−Ｖ）と重なる形状となるように、灯具内のシェードが形成される。図１１（ｂ）は、右側付加灯具３８Ｒにより形成される右側付加配光パターンＨＲを示す。図１１（ａ）と同様に、右側付加配光パターンＨＲの下端が水平線よりもわずかに下方に位置し、左端が垂直線と重なる形状となるように、灯具内のシェードが形成される。図１１（ｃ）は、左側ロー灯具３１Ｌおよび右側ロー灯具３１Ｒにより形成されるロービーム用配光パターンＬＢを示す。このロービーム用配光パターンＬＢは、実施の形態１で説明したロービーム形成用シェード２４で作られるものと同じである。
【００６７】
図１２（ａ）、（ｂ）は、ロービーム用配光パターンと付加配光パターンとを組み合わせて作られる合成パターンを示す。
図１２（ａ）は、ロー灯具３１Ｌ、３１Ｒのそれぞれから照射されるロービーム用配光パターンＬＢと、左側付加灯具３８Ｌにより照射される左側付加配光パターンＨＬとを組み合わせた合成パターンである。この合成パターンは、実施の形態１における左側ハイビーム用配光パターンに対応する。すなわち、先行車がなく対向車のみが検出された場合、この合成パターンで路面を照射する。
図１２（ｂ）は、ロー灯具３１Ｌ、３１Ｒのそれぞれから照射されるロービーム用配光パターンＬＢと、右側付加灯具３８Ｒにより照射される右側付加配光パターンＨＲとを組み合わせた合成パターンである。この合成パターンは、実施の形態１における右側ハイビーム用配光パターンに対応する。すなわち、対向車がなく先行車のみが検出された場合、この合成パターンで路面を照射する。
【００６８】
なお、図１２に示す合成パターンでは、ロービーム用配光パターンＬＢは左右のロー灯具３１Ｌ、３１Ｒの両方から照射される一方、付加配光パターンＨＬ、ＨＲは、左側付加灯具３８Ｌまたは右側付加灯具３８Ｒのいずれか片方からのみ照射される。したがって、各灯具の照度が等しいと仮定すると、ロービーム用配光パターンＬＢの領域は、ハイビーム用配光パターンＨＬ、ＨＲの領域に対して平均的に二倍の照度があることに注意されたい。そのため、合成パターン内において極端な照度変化が起こらないようにするためには、付加灯具の光源の照度をロー灯具よりも大きく設定する必要がある。
【００６９】
以上説明したように、本実施形態では、二分割されたサブシェードを個別に駆動するような複雑な機構を灯具内部に設ける代わりに、付加配光パターンを照射する専用の付加灯具を設けることで、前走車のドライバーにグレアを与えることなく、前方の路面の照射範囲を拡大することができる。
【００７０】
以上、本発明をいくつかの実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態はあくまで例示であり、実施の形態同士の任意の組合せ、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスの任意の組合せなどの変形例もまた、本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００７１】
本発明は、上述の各実施形態に限定されるものではなく、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る。各図に示す構成は、一例を説明するためのもので、同様な機能を達成できる構成であれば、適宜変更可能である。
【００７２】
実施の形態１では、車両位置検出部５２で検出された前走車の検出位置に応じて、左側灯具３０Ｌと右側灯具３０Ｒの両方が左側ハイビーム用配光パターンＬＰを照射するか、または左側灯具３０Ｌと右側灯具３０Ｒの両方が、右側ハイビーム用配光パターンＲＰを照射する場合について述べた。しかしながら、左側灯具と右側灯具がそれぞれ異なる側のハイビーム用配光パターンを照射してもよい。
【００７３】
図１３（ａ）は、左側灯具３０Ｌで左側ハイビーム用配光パターンＬＰを、右側灯具３０Ｒで右側ハイビーム用配光パターンＲＰを照射したときの、前方スクリーンにおける合成配光パターンを示す。左側ハイビーム用配光パターンＬＰの水平部と、右側ハイビーム用配光パターンＲＰの水平部の高さを一致させるとともに、左側ハイビーム用配光パターンＬＰの垂直カットオフラインＬＣと、右側ハイビーム用配光パターンＲＰの垂直カットオフラインＲＣとの間に非照射領域Ｗができるように左側灯具３０Ｌおよび右側灯具３０Ｒのスイブル角を調節する。こうすることことで、合成配光パターンの照射領域を略凹字形にすることができる。このような略凹字形の合成配光パターンが常に形成されるように左右灯具のスイブル角を調節すると、以下に述べるような様々な状況に応じた照射をすることが可能になる。
【００７４】
１．車両位置検出部５２で検出された前走車の幅に応じて、非照射領域Ｗの幅を変化させることが可能になる。言い換えると、前走車が遠方に位置するときには非照射領域Ｗの幅を小さくし、近傍に位置するときには非照射領域Ｗの幅を大きくなるように、左右灯具のスイブル角を調整する。このように非照射領域Ｗの幅を変えることによって、前走車にグレアを与えないための必要十分な範囲のみを非照射とし、車両前方の照明部を可能な限り広くとることができる。
【００７５】
２．対向車が検出されている状態で左カーブにさしかかったとき、左側ハイビーム用配光パターンＬＰをカーブの内側（すなわち左方向）に向けて移動させる。あるいは、先行車が検出されている状態で右カーブにさしかかったとき、右側ハイビーム用配光パターンＲＰをカーブの内側（すなわち右方向）に向けて移動させる。これにより、カーブの内側をハイビームで照明しつつ、前走車にグレアを与えないようにすることができる。
【００７６】
なお、左側灯具３０Ｌから右側ハイビーム用配光パターンＲＰを、右側灯具３０Ｒから左側ハイビーム用配光パターンＬＰを照射して図１３（ａ）に示すような凹字形の合成配光パターンを形成しても、その機能に代わりはない。
【００７７】
また、実施の形態２で説明した左右の付加灯具を両方とも点灯したうえで、付加灯具のスイブル角を調整すれば、図１３（ｂ）に示したような中央に非照射領域を有する略凹字形の合成配光パターンを形成することも可能である。
【００７８】
以上説明したように、左側ハイビーム用配光パターンと右側ハイビーム用配光パターンとを組み合わせて、中央に非照射領域を持つ略凹字形の合成配光パターンを形成することで、前走車との距離やカーブの有無といった様々な状況下においても、前走車にグレアを与えることなくハイビームで前方を照射することが可能になる。
【００７９】
さらに、図１３（ｂ）に示すように、左側ハイビーム用配光パターンＬＰと右側ハイビーム用配光パターンＲＰの水平線よりも上の領域が互いに重なり合うように、左側灯具３０Ｌと右側灯具３０Ｒのスイブル角を調節してもよい。前走車が検出されていない場合、このように配光パターンＬＰ、ＲＰの中央部を重ねることで、遠方視認性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明の一実施形態に係る車両用前照灯装置の概略垂直断面図である。
【図２】図１に示したロービーム形成用シェードの概略斜視図である。
【図３】（ａ）は、図１に示す矢印Ｂの方向から見たロービーム形成用シェードの正面図であり、（ｂ）、（ｃ）はその平面図である。
【図４】サブシェードの状態と形成される配光パターンとの組合せを示すテーブルである。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、灯具前方の所定位置に配置された仮想鉛直スクリーン上に形成される配光パターンを示す図である。
【図６】車両用前照灯装置の全体構成を示す機能ブロック図である。
【図７】前走車検出位置に応じた遮光制御の流れを示すフローチャートである。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は、前走車の位置に応じた左側灯具および右側灯具の光軸の方向の決定を説明する図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、前走車の位置に応じた左側灯具および右側灯具の光軸の方向の決定を説明する図である。
【図１０】本発明の別の実施形態に係る前照灯装置の機能ブロック図である。
【図１１】（ａ）〜（ｃ）は、光軸がスイブルされていない状態の各灯具により形成される配光パターンを示す図である。
【図１２】（ａ）、（ｂ）は、ロービーム用配光パターンと付加配光パターンとを組み合わせて作られる合成パターンを示す図である。
【図１３】（ａ）、（ｂ）は、左側灯具が左側ハイビーム用配光パターンを、右側灯具が右側ハイビーム用配光パターンを照射したときの、前方スクリーンにおける合成配光パターンを示す図である。
【符号の説明】
【００８１】
１０  車両用前照灯装置、  ２２  投影レンズ、  ２４  ロービーム形成用シェード、  ２４ａ、２４ｂ  サブシェード、  ２６ａ、２６ｂ  回転体、  ２８  支持軸、  ３０Ｌ  左側灯具、  ３０Ｒ  右側灯具、  ３１Ｌ  左側ロー灯具、  ３１Ｒ  右側ロー灯具、  ３２  サブシェード駆動モータ、  ３４  スイブル用モータ、  ３８Ｌ  左側付加灯具、  ３８Ｒ  右側付加灯具、  ４０  前照灯装置制御部、  ４４  分割溝、  ５０  カットオフライン変更部、  ５２  車両位置検出部、  ５４  サブシェード位置決定部、  ５５  付加灯具点灯決定部、  ５６  サブシェード駆動指示部、  ５８  光軸調整部、  ９０  カメラ、  Ａｘ  光軸、  ＬＰ  左側ハイビーム用配光パターン、  ＲＰ  右側ハイビーム用配光パターン、  ＨＬ  左側付加配光パターン、  ＨＲ  右側付加配光パターン、  ＬＢ  ロービーム用配光パターン。
【図１】
2010000957.tif 000003
【図２】
2010000957.tif 000004
【図３】
2010000957.tif 000005
【図４】
2010000957.tif 000006
【図５】
2010000957.tif 000007
【図６】
2010000957.tif 000008
【図７】
2010000957.tif 000009
【図８】
2010000957.tif 000010
【図９】
2010000957.tif 000011
【図１０】
2010000957.tif 000012
【図１１】
2010000957.tif 000013
【図１２】
2010000957.tif 000014
【図１３】
2010000957.tif 000015