(57)【要約】【課題】車両用前照灯において、レーンマークの視認性を確保しつつ、前方の被照射物に対する色の認識力改善と前方照射領域の色の違和感解消を図る。【解決手段】車両用前照灯からの第１及び第２放射光は、共にＣＩＥ表色系における色度図上で車両用前照灯の色度について法規で定められた色度範囲内に含まれ、それぞれＳ／Ｐ比＜２．３及びＳ／Ｐ比≧２．３であり、それぞれ少なくとも走行レーン２４の幅全体及び左右の少なくとも一方のレーンマークに向けて照射される。ただし、Ｓ／Ｐ比＝（（Ｓ（λ）×Ｖ'（λ））をλa〜λbの範囲においてλで積分した値）／（（Ｓ（λ）×Ｖ（λ））をλa〜λbの範囲においてλで積分した値）、λは放射光の波長、Ｖ（λ）は明所視の分光視感効率、Ｖ'（λ）は暗所視の分光視感効率、Ｓ（λ）は放射光の分光スペクトル、λa〜λ１ｂは可視光範囲である３８０〜７８０ｎｍである。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＩＥ表色系における色度図上で車両用前照灯の色度について法規で定められた色度範囲内に含まれる２種の放射光を車両前方に放射する車両用前照灯であって、
前記２種の放射光は、車幅方向の照射範囲が左右のレーンマーク間の走行レーンの幅全体を少なくとも含む第１放射光、及び車幅方向の照射範囲が前記左右のレーンマークの少なくとも一方に合わせられている第２放射光であり、
前記第１放射光のＳ／Ｐ比は２．３未満に設定され、前記第２放射光のＳ／Ｐ比は２．３以上に設定されていることを特徴とする車両用前照灯。
ただし、Ｓ／Ｐ比＝（（Ｓ（λ）×Ｖ'（λ））をλa〜λbの範囲においてλで積分した値）／（（Ｓ（λ）×Ｖ（λ））をλa〜λbの範囲においてλで積分した値）、λは放射光の波長、Ｖ（λ）は明所視の分光視感効率、Ｖ'（λ）は暗所視の分光視感効率、Ｓ（λ）は前記放射光の分光スペクトル、λa〜λ１ｂは可視光範囲である３８０〜７８０ｎｍである。
【請求項２】
請求項１記載の車両用前照灯を左右に装備する車両であって、
左右の各車両用前照灯は、第１及び第２放射光をそれぞれ放射する第１及び第２ユニットを有し、
左の車両用前照灯の第２ユニットからの第２放射光は、車幅方向の照射範囲を前記走行レーンの左側のレーンマークに合わせられ、
右の車両用前照灯の第２ユニットからの第２放射光は、車幅方向の照射範囲を前記走行レーンの右側のレーンマークに合わせられていることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用前照灯及び該車両用前照灯を装備する車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
人の目は、色覚に反応する錐体細胞と色覚に反応しない杆体細胞との２種類の受容体を有している。錐体細胞は、十分な光量下での視認として明所視の中心視野の光に反応し、杆体細胞は、明所視の周辺視野の光と、少ない光量下での視認としての暗所視の光に反応する。明所視の最大視感度は、波長λ＝５５５ｎｍのときに６８３ｌｍ／Ｗであり、暗所視の最大視感度は、波長λ＝５０７ｎｍのときに１７００ｌｍ／Ｗである。
【０００３】
特許文献１は、このような受容体の特性を利用する車両用前照灯を開示する。この車両用前照灯は、ハイビーム用配光パターン又はロービーム用配光パターンで光を車両前方に照射する基本灯具ユニットと、レーンマーク照射配光パターンで青色光を車両前方に照射する付加灯具ユニットとを備える（段落００３２〜００３４）。路面のレーンマークは、杆体細胞が強く反応する青色光により照らされるので、レーンマークに対する運転者の視認性が改善される。
【０００４】
また、特許文献２は、庭、駐車場、街路又は地下室等の屋内又は屋外に配備する照明装置を開示する（段落００４０）。該照明装置は、シアン／緑色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）とアンバー／赤色ＬＥＤとの２種類のＬＥＤを装備し、シアン／緑色ＬＥＤとアンバー／赤色ＬＥＤとは、該照明装置からの放射光のＳ／Ｐ比が２．０より大きくなるように、両ＬＥＤの光強度や個数等が調整される（段落００３８）。ここで、Ｓ／Ｐ比は、暗所視比視感度Ｖ'（λ）と明所視比視感度Ｖ（λ）との間の比を指している（段落００２７）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−１２４００３号公報
【特許文献２】特表２０１０−５３４９０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１の車両用前照灯によれば、車両前方のレーンマークは、背景色としての基本灯具ユニットからの照射光の白っぽい色に対して十分に青みがかった色になるので、運転者は、レーンマークの視認性を高められるものの、レーンマークとその周辺との色の違和感が増大する。
【０００７】
特許文献２の屋外又は屋内の照明装置は、照射範囲全体が、２．０より大きいＳ／Ｐ比の単一の放射光により照射されるので、違和感の解消と、被照射物体の視認性改善とが図られるが、これを車両用前照灯に適用した場合、放射光が、法規で定められた色度範囲外になって、前方の被照射物に対する色の認識力が落ちてしまう。
【０００８】
本発明の目的は、レーンマークの視認性を確保しつつ、前方の被照射物に対する色の認識力改善と前方照射領域の色の違和感解消を図る車両用前照灯及び車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の車両用前照灯は、ＣＩＥ表色系における色度図上で車両用前照灯の色度について法規で定められた色度範囲内に含まれる２種の放射光を車両前方に放射する車両用前照灯であって、前記２種の放射光は、車幅方向の照射範囲が左右のレーンマーク間の走行レーンの幅全体を少なくとも含む第１放射光、及び車幅方向の照射範囲が前記左右のレーンマークの少なくとも一方に合わせられている第２放射光であり、前記第１放射光のＳ／Ｐ比は２．３未満に設定され、前記第２放射光のＳ／Ｐ比は２．３以上に設定されていることを特徴とする。ただし、Ｓ／Ｐ比＝（（Ｓ（λ）×Ｖ'（λ））をλa〜λbの範囲においてλで積分した値）／（（Ｓ（λ）×Ｖ（λ））をλa〜λbの範囲においてλで積分した値）、λは放射光の波長、Ｖ（λ）は明所視の分光視感効率、Ｖ'（λ）は暗所視の分光視感効率、Ｓ（λ）は前記放射光の分光スペクトル、λa〜λbは可視光範囲である３８０〜７８０ｎｍである。
【００１０】
本発明によれば、第２放射光は、Ｓ／Ｐ比が２．３以上とされて、レーンマークを照射するので、レーンマークの視認性が確保される。また、第２放射光の照射範囲は、車幅方向にレーンマークに合わせられている結果、走行レーンは、車幅方向のほぼ全体を第１放射光により照射されるので、車両前方領域の色の認識力が改善される。さらに、第１及び第２放射光は共に、ＣＩＥ表色系における色度図上で車両用前照灯について法規で定められた色度範囲内に含まれるので、前方照射領域の色の違和感が解消される。
【００１１】
本発明において、左右の各車両用前照灯は、左右の各車両用前照灯は、第１及び第２放射光をそれぞれ放射する第１及び第２ユニットを有し、左の車両用前照灯の第２ユニットからの第２放射光は、車幅方向の照射範囲を前記走行レーンの左側のレーンマークに合わせられ、右の車両用前照灯の第２ユニットからの第２放射光は、車幅方向の照射範囲を前記走行レーンの右側のレーンマークに合わせられている。
【００１２】
この場合、各車両用前照灯は、個々には、左右一方のレーンマークにしか第２放射光を照射しないものの、車両全体としては、左右のレーンマークに第２放射光を照射する。これにより、車両全体として左右のレーンマークに第２放射光を照射しつつ、個々の車両用前照灯の構造を簡略することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】自動車の正面図。
【図２】左右のヘッドライトの拡大正面図。
【図３】左右のヘッドライトが自動車前方の仮想スクリーン上に形成する配光パターンを示す図。
【図４】ＣＩＥ表色系における色度図。
【図５】杆体細胞による暗所視及び錐体細胞による明所視における視感度を示す図。
【図６】副ユニットから放射光の分光スペクトルを示す図。
【図７】実験環境の説明図。
【図８】Ｓ／Ｐ比と被験者の反応時間との関係を調べた実験グラフ。
【図９】Ｓ／Ｐ比と被験者の見逃し率との関係を調べた実験グラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を参照して、自動車１（車両の一例）におけるヘッドライト３Ｌ，３Ｒの位置について説明する。自動車１の前面には、車幅中心線１０に対して左右にウィンカー２Ｌ，２Ｒと共にヘッドライト３Ｌ，３Ｒが配備される。ヘッドライト３Ｌ，３Ｒは、車体８の前面に配備され、ウィンカー２Ｌ，２Ｒは、車体８の前面の下側に配設されるフロントバンパー４に配備される。
【００１５】
図２を参照して、ヘッドライト３Ｌ，３Ｒ（車両用前照灯の一例）の詳細を説明する。ヘッドライト３Ｌ，３Ｒの各々は、車幅中心線１０に近い側及び遠い側にそれぞれ主ユニット１４（「第１ユニット」の一例）及び副ユニット１５（「第２ユニット」の一例）を備えている。この例では、主ユニット１４の光源はハロゲンランプであり、副ユニット１５の光源はＬＥＤである。主ユニット１４は、内部のランプ又は反射板の向きの切替により、ロービームとハイビームとを切替自在になっている。
【００１６】
図３を参照してヘッドライト３Ｌ，３Ｒが共同して仮想スクリーン上に形成する配光パターンについて説明する。なお、仮想スクリーンは、自動車１の前方の所定位置に自動車１に正対して垂直に立てられている。また、仮想スクリーンは、裏側（仮想スクリーン１において自動車１に対峙している側を「表側」、その反対を「裏側」と定義する。）の景色が透視されて、仮想スクリーンに投影されている。
【００１７】
図３において、Ｈ−Ｈ線は、自動車１の目の高さに相当する仮想スクリーン上の水平線であり、Ｖ−Ｖ線は、仮想スクリーンにおける自動車１の車幅中心線１０の投影線に相当する。
【００１８】
道路２０の路面には、レーンマークとして、センターライン２１、左右のサイドライン２２Ｌ，２２Ｒが塗り着けられている。なお、説明の便宜上、道路２０の左右を、走行レーン２４を走行している自動車１から見た左右と定義する。センターライン２１等の舗装マーキングの色は、白又は黄色である。
【００１９】
走行レーン２４は、自動車１から見て左側及び右側をそれぞ左のサイドライン２２Ｌとセンターライン２１とにより区切られ、対向レーン２５は、自動車１から見て左側及び右側をそれぞれセンターライン２１と右のサイドライン２２Ｒとにより区切られている。Ｖ−Ｖ線は、走行レーン２４の左右中心に位置している。
【００２０】
図３において、２８は、ヘッドライト３Ｌ，３Ｒの主ユニット１４からの放射光（「第１放射光」の一例）がロービーム時に協働して生成する主配光パターンである。主ユニット１４のハイビーム時の主配光パターンは省略している。２９Ｌ，２９Ｒは、それぞれヘッドライト３Ｌ，３Ｒの副ユニット１５からの放射光（「第２放射光」の一例）が生成する副配光パターンであり、主ユニット１４がハイビーム及びロービームのいずれに切替えられているかに関係なく、固定されている。
【００２１】
主配光パターン２８の輪郭線は、上辺以外はＶ−Ｖ線に対してほぼ左右対称になっている。主配光パターン２８の上辺は、Ｖ−Ｖ線に対して左側の範囲では、Ｈ−Ｈ線に重なっており、Ｖ−Ｖ線に対して右側の範囲では、対向車の運転者の眩惑を回避するために、Ｈ−Ｈ線より下になっている。
【００２２】
左右の副配光パターン２９Ｌ，２９Ｒは、車幅中心線１０が走行レーン２４の左右中心となっているとき、センターライン２１及びサイドライン２２Ｌを含む最小限の幅になるように、左右の副ユニット１５は、向き及び構造（例：光源の側面及び背面の反射鏡）等を設定されている。
【００２３】
主配光パターン２８は、主ユニット１４からの放射光の照射範囲に相当し、該照射範囲は、車両前方において車幅方向の走行レーン２４の幅全体を少なくとも含む。これに対し、左右の副配光パターン２９Ｌ，２９Ｒは、左右の副ユニット１５からの放射光の照射範囲に相当し、該照射範囲は、車両前方において左右のレーンマークとしてのサイドライン２２Ｌ及びセンターライン２１の少なくとも一方に合わせられている。
【００２４】
図４のＣＩＥ（Commission International de l'Eclairage：国際照明委員会）表色系における周知の色度図を参照して、副ユニット１５の放射光の色度について説明する。
【００２５】
図４において、法規規制範囲４１は、ヘッドライトの色度について法規で規定している白の範囲（車両用前照灯の色度について法規で定められた色度範囲）である。４３は黒体放射軌跡である。自動車１に装備されるヘッドライト３Ｌ，３Ｒの色度は、法規規制範囲４１内にある必要がある。４２は、ＨＩＤランプ（High Intensity Discharged lamp）をヘッドライトとして使用するときに該ＨＩＤランプの色度について規定されている範囲を示す。ＨＩＤランプ色範囲４２は、法規規制範囲４１からはみ出ないように、設定されている。
【００２６】
図４において、Ｃaは副ユニット１５の放射光の色度として設定した位置である。Ｃbは、ヘッドライトに使用するＨＩＤランプの色度として設定した位置である。Ｃcは、主ユニット１４の光源としてのハロゲンランプの放射光の色度として設定した位置である。
【００２７】
副ユニット１５の色度が、法規規制範囲４１内の位置としてのＣaに設定されることにより、図３における主配光パターン２８の色に対する左右の副配光パターン２９Ｌ，２９Ｒの色の違和感が解消される。
【００２８】
図５を参照して、人の目の感度について説明する。前述したように、人の目には、色覚に反応する錐体細胞と、色覚に反応しない杆体細胞との２種類の受容体がある。明所視では錐体細胞が、また、暗所視では杆体細胞が、それぞれ作用する。
【００２９】
図５において、横軸は光の波長λを示し、縦軸は視感度を示している。図５では、Ｖ（λ）は、明所視の分光視感効率を視感度に換算して示されており、、Ｖ'（λ）は、暗所視の分光視感効率を視感度に換算して示されている。Ｖ（λ）とＶ'（λ）との交点は、Ｖ（λ）のピーク点でもあり、λ＝５５５ｎｍ、視感度＝６８３ｌｍ／Ｗとなっている。Ｖ'（λ）のピーク点は、λ＝５０７ｎｍ、視感度＝１７００ｌｍ／Ｗとなっている。λLは、暗所視の波長範囲の下限を示し、λUは、明所視の波長範囲の上限を示している。
【００３０】
図６を参照して、副ユニット１５からの放射光について、波長λの関数としての強度Ｓ（λ）（分光スペクトル）について説明する。
【００３１】
Ｓ（λ）は、副ユニット１５の放射光の強度である。副ユニット１５の放射光は、青色ＬＥＤに、赤色蛍光体と緑色蛍光体を組み合わせることにより実現することができる。組み合わせの具体的手法としては、（ａ）蛍光体を混ぜ合わせた樹脂材料やシートで青色ＬＥＤチップを覆ったり、（ｂ）青色ＬＥＤチップの発光面に蛍光体を直接塗布することが挙げられる。
【００３２】
図６のＳ（λ）には、極大値が３つある。３つの極大値は、左から右へ順番に、青色ＬＥＤの青色、緑色蛍光体の緑色及び赤色蛍光体の赤色のピーク波長に対応している。
【００３３】
放射光のＳ／Ｐ比は次のように定義される。
Ｓ／Ｐ比＝（（Ｓ（λ）×Ｖ'（λ））をλa〜λbの範囲においてλで積分した値）／（（Ｓ（λ）×Ｖ（λ））をλa〜λbの範囲においてλで積分した値）・・・（式１）
ただし、λは放射光の波長、Ｓ（λ）は放射光の分光スペクトル、Ｖ（λ）は明所視の分光視感効率、Ｖ'（λ）は暗所視の分光視感効率、λa〜λbは、可視光範囲である３８０〜７８０ｎｍである。また、“／”は除算を意味する。
【００３４】
λa，λbはそれぞれ３８０ｎｍ，７８０ｎｍとする。具体的な積分計算では、例えば、λ＝３８０ｎｍから１ｎｍ刻みで、Ｓ（λ）×Ｖ'（λ）又はＳ（λ）×Ｖ（λ）の値を順番に計算するとともに、積算し、λ＝７８０ｎｍに到達したときの積算値をＳ（λ）×Ｖ'（λ）又はＳ（λ）×Ｖ（λ）の積算値とする。計算式は次のとおりである。
【００３５】
（Ｓ（λ）×Ｖ'（λ））をλa〜λbの範囲においてλで積分した値＝Ｓ（３８０）×Ｖ'（３８０）＋Ｓ（３８１）×Ｖ'（３８１）＋Ｓ（３８２）×Ｖ'（３８２）＋・・・＋Ｓ（７８０）×Ｖ'（７８０）・・・（式２）
【００３６】
（Ｓ（λ）×Ｖ（λ））をλa〜λbの範囲においてλで積分した値＝Ｓ（３８０）×Ｖ（３８０）＋Ｓ（３８１）×Ｖ（３８１）＋Ｓ（３８２）×Ｖ（３８２）＋・・・＋Ｓ（７８０）×Ｖ（７８０）・・・（式３）
【００３７】
副ユニット１５の放射光は、図４の色度図において法規規制範囲４１内の色度位置を保持しつつ、Ｓ／Ｐ比≧２．３という条件を満たすように、設定される。図４のＣaは、この条件を満たす放射光の一例として副ユニット１５について設定したものである。なお、従来のヘッドライトの一般例では、ハロゲンランプのヘッドライトでは、Ｓ／Ｐ比＝１．４６であり、ＨＩＤのヘッドライトでは、Ｓ／Ｐ比＝１．８２であり、ＬＥＤのヘッドライトでは、Ｓ／Ｐ比＝１．８１となっている。
【００３８】
なお、副ユニット１５の放射光のＳ／Ｐ比を２．３以上に設定するのに対し、主ユニット１４の放射光のＳ／Ｐ比は、図４の色度図において法規規制範囲４１内の色度位置を保持しつつ、Ｓ／Ｐ比＜２．３、好ましくはＳ／Ｐ比＜２．０という条件を満たすように、設定される。好ましくはＳ／Ｐ比＜２．０とした理由は、ヘッドライトとして頻繁に採用されているＨＩＤ又はＬＥＤのＳ／Ｐ比がいずれも２．０より小さくかつに２．０に近い値であるからである。
【００３９】
ヘッドライト３Ｌ，３Ｒからの各放射光による自動車１の前方領域の照射の結果、自動車１の運転者は、左右の副配光パターン２９Ｌ，２９Ｒと主配光パターン２８との色差に因る違和感を防止されるとともに、レーンマークに対する視認性が高まる。
【００４０】
図７以降は、副ユニット１５の放射光の効果についての実験に関するものである。この実験では、被験者は８名であり、Ｓ／Ｐ比の異なる８つの光源について被験者の平均値を調べた。８つのＳ／Ｐ比は、図８及び図９のマークＮｏ．１〜Ｎｏ．８に対応し、各マークは被験者の平均値の対応点となっている。
【００４１】
８つのＳ／Ｐ比の具体的な値は、小さい順に次のとおりである。（）内は光源の種類を参考に示している。なお、８つの光源の色度は、全部、図４の色度図の法規規制範囲４１内にある。
【００４２】
Ｎｏ．１：１．４６（ハロゲンランプ）／Ｎｏ．２：１．５６（ＬＥＤ）／Ｎｏ．３：１．８１（ＬＥＤ）／Ｎｏ．４：１．８２（ｈｉｄ）／Ｎｏ．５：２．０３（ＬＥＤ）／Ｎｏ．６：２．２６（ＬＥＤ）／Ｎｏ．７：２．３９（ＬＥＤ）／Ｎｏ．９：３．８０（ＬＥＤ）
【００４３】
最初に、図７を参照して、実験環境について説明する。被験者５１は、ハロゲンランプの１[ｃｄ／ｍ2]の光で照射された空間に順応した後、ディスプレイ５３に表示された文字を読み続ける。これにより、被験者５１の顔の向きは、実験中、真正面を維持する。
【００４４】
光源の呈示位置は、被験者５１を中心とする半径１．５ｍの円周上に、真正面を０°として、±３０°〜±７５°（真正面の０°に対して右を＋、左を−とする。）の範囲に副ユニット１５°の角度間隔で左右に４つずつ設定する。
【００４５】
ランプの点灯は、計８つの呈示位置からランダムに選択された１つの呈示位置に、１，０．１，０．０１ｃｄ／ｍ２の３つの輝度からランダムに選択された輝度で、かつランダムの時間間隔で行われる。図８の見逃し率の実験では、被験者が点灯後、例えば２秒以上反応しなかった場合は、見逃しと判定している。
【００４６】
図８は、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８の各Ｓ／Ｐ比の光に対して、８名の被験者の反応時間の平均値を示している。反応時間とは、点灯時刻から被験者が点灯を認知して確認スイッチを押すまでにかかった時間である。
【００４７】
図９は、Ｎｏ．１〜Ｎｏ．８の各Ｓ／Ｐ比の光に対して、８名の被験者の見逃し率の平均値を示している。見逃し率とは、被験者が、点灯時刻から２秒以内に確認スイッチを押さなかった回数を見逃し回数として、見逃し回数／点灯回数の百分率である。
【００４８】
図８及び図９の実験結果によれば、反応時間、見逃し率共にＳ／Ｐ比が高くなるに連れて反応時間は短く、見逃し率は低下する傾向にある。そして、図８及び図９において、Ｎｏ．７とＮｏ．８と結ぶ線はほぼフラットになることから、Ｓ／Ｐ比が、Ｎｏ．６とＮｏ．７との間のＳ／Ｐ比＝２．３を越えると、Ｓ／Ｐ比による気付き効果は小さくなると、理解される。
【００４９】
本発明は、上述した実施形態に限定されることなく、要旨の範囲内で種々のバリエーションで実施することができる。
【００５０】
例えば、実施形態では、四輪自動車の車両用前照灯について説明しているが、本発明は、二輪車の車両用前照灯としても適用可能である。
【符号の説明】
【００５１】
１・・・自動車（車両）、３・・・ヘッドライト（車両用前照灯）、１０・・・車幅中心線、１４・・・主ユニット（第１ユニット）、１５・・・副ユニット（第２ユニット）、２０・・・道路、２１・・・センターライン（レーンマーク）、２２，２３・・・サイドライン（レーンマーク）、２４・・・走行レーン、２８・・・主配光パターン（照射範囲）、２９・・・副配光パターン（照射範囲）、４１・・・法規規制範囲。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図８】
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【図９】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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