(57)【要約】【課題】  車両用ランプの走行ビームとすれ違いビームとを切り替える際の運転者に対する違和感を防止する一方で他車の眩惑を防止する。【解決手段】  すれ違いビームと走行ビームを切り替え可能に構成された車両用ランプであって、走行ビームでは車両正面中央の第１照明領域ＳＡ１と、第１照明領域ＳＡ１よりも左右方向の両側で水平方向の上部を含む第２照明領域ＳＡ２とを照明する。すれ違いビームから走行ビームに切り替える際には第２照明領域ＳＡ２の光度を増加した後に第１照明領域ＳＡ１の光度を増加し、走行ビームからすれ違いビームに切り替える際には第１照明領域ＳＡ１の光度を減少した後に第２照明領域ＳＡ２の光度を減少する。【選択図】  図５
2009083835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
すれ違いビームと走行ビームを切り替え可能に構成された車両用ランプであって、前記走行ビームでは車両正面中央の第１照明領域と、前記第１照明領域よりも左右方向の両側で水平方向の上部を含む第２照明領域とを照明可能とされ、前記車両用ランプの点灯状態を制御する点灯制御手段は、すれ違いビームから走行ビームに切り替える際には第２照明領域の光度を増加した後に第１照明領域の光度を増加し、走行ビームからすれ違いビームに切り替える際には第１照明領域の光度を減少した後に第２照明領域の光度を減少することを特徴とする車両用ランプ。
【請求項２】
自車の前方に存在する車両を検出する前方車両検出手段を備え、前記点灯制御手段は前記前方車両検出手段で検出した前方車両との車間距離が第１所定距離以上のときにすれ違いビームから走行ビームに切り替えることを特徴とする請求項１に記載の車両用ランプ。
【請求項３】
前記点灯制御手段は前方車両との車間距離が前記第１所定距離以上のときには前記第２照明領域のみの光度を増加し、前記第１所定距離よりも大きい第２所定距離以上のときに前記第１照明領域の光度を増加することを特徴とする請求項２に記載の車両用ランプ。
【請求項４】
自車の前方に存在する車両を検出する前方車両検出手段を備え、前記点灯制御手段は前記第１照明領域又は第２照明領域の光度を、前記前方車両検出手段で検出した前方車両との車間距離に基づいて設定した光度に制御することを特徴とする請求項１に記載の車両用ランプ。
【請求項５】
前記第２照明領域は、前記第１照明領域を囲む環状領域、前記第１照明領域の左右両側領域、あるいは前記第１照明領域の上側領域のいずれかに定義されてい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ランプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は自動車等の車両の前照灯（ヘッドランプ）に関し、特に走行ビームとすれ違いビームの切り替えが可能な車両用ランプに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車のヘッドランプは前遠方まで明るく照明するための走行ビームと、対向車や先行車等の他車が存在する場合に他車に対する眩惑を防止して自車の前方を照明するためのすれ違いビームとに切り替え可能に構成されている。しかし、この走行ビームとすれ違いビームとでは、走行ビームは車両の正面領域を主に照明するのに対し、すれ違いビームは車両の正面領域を除く直前領域を照明するものであって両者の配光パターンが大きく異なるため、切り替えたときに自車の前方の照明状況が大きく変化され、運転者に違和感を生じさせ、あるいは安全走行に問題が生じる。例えば、走行ビームからすれ違いビームに切り替えたときには、自車の前方の広い領域を高光度で照明していた状態から自車の直前領域のみをそれよりも低光度で照明した状態となるため、自車の前方の周辺及び遠前方領域が暗くなって視認性が低下してしまい運転者に不安を生じさせてしまう。また、すれ違いビームから走行ビームに切り替えたときには、すれ違いビームでは十分な照明が行われておらず自車の運転者が確認していなかった自車の周囲や遠前方に存在していた他車に対して照明光を照射してしまうことがあり、当該他車を眩惑してしまい安全走行上の問題が生じる。
【０００３】
このような問題に対し、特許文献１では、すれ違いビームの光軸方向を制御可能に構成し、自車と先行車との車間距離を測定し、車間距離に応じてすれ違いビームの光軸を上下に偏向させることで先行車に対する眩惑を防止する一方で自車における遠方視認性を高めるようにした技術が提案されている。また、特許文献２では、車両検知手段によって他車を検出し、他車との相対距離に基づいて左右のヘッドランプのハイビームとロービームの光量を独立に制御することで、他車を眩惑することなく自車の前方視認性を高めた技術が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−１９５１７号公報
【特許文献２】特開２００４−１６１０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術はすれ違いビームでの照明により自車の遠方の視認性を改善することは可能であるが、走行ビームとすれ違いビームを切り替えたときの前記したような運転者が感じる違和感を解消し、あるいは他車への眩惑を確実に防止するという問題を解消するものではない。特許文献２の技術は、走行ビームとすれ違いビームとをそれぞれ他車を眩惑することなく好適に照明することは可能であるが、走行ビームとすれ違いビームとに切り替える際の前記したような違和感や他車の眩惑防止にかかる問題を解消することはできない。
【０００５】
本発明の目的は、走行ビームとすれ違いビームとの切り替え時における過渡状態を改善して運転者に対する違和感を防止する一方で他車の眩惑を防止することを可能にした車両用ランプを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、すれ違いビームと走行ビームを切り替え可能に構成された車両用ランプであって、走行ビームでは車両正面中央の第１照明領域と、この第１照明領域よりも左右方向の両側で水平方向の上部を含む第２照明領域とを照明可能とされ、車両用ランプの点灯状態を制御する点灯制御手段は、すれ違いビームから走行ビームに切り替える際には第２照明領域の光度を増加した後に第１照明領域の光度を増加し、走行ビームからすれ違いビームに切り替える際には第１照明領域の光度を減少した後に第２照明領域の光度を減少することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、すれ違いビームから走行ビームに切り替える際には、最初に第２照明領域の光度を増加することで自車の前方の周辺領域が明るくなり、続いて第１照明領域の光度を増加することで自車の正面領域が遠方領域に至るまで明るくなり、最終的に自車の前方の全領域が所定の光度で明るく照明されることになる。これにより、自車の前方領域が急激に明るくなることはなく、運転者に違和感を生じさせることがない。一方、走行ビームからすれ違いビームに切り替える際には、最初に第１照明領域のみの光度を減少し、しかる後に第２照明領域の光度を減少し、最終的に第１照明領域と第２照明領域を消灯してすれ違いビームランプによる照明のみにする。そのため、自車の正面領域の照明が暗くなった時点でも周辺領域の明るい照明が確保でき、その後に周辺領域の照明が暗くなって行くので自車の前方ないし周辺領域の照明が急激に暗くなることが防止でき、運転者に不安感を生じさせて安全走行に好ましくない状況が生じることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明において、好ましくは、自車の前方に存在する車両を検出する前方車両検出手段を備えており、点灯制御手段は前方車両検出手段で検出した前方車両との車間距離が第１所定距離以上のときにすれ違いビームから走行ビームに切り替えるようにする。前方車両が第１所定距離以上前方に存在するときには走行ビームに切り替えても前方車両を眩惑することがなく、その一方で自車の前方領域を明るく照明して安全走行を確保する。また、この場合において、点灯制御手段は前方車両との車間距離が第１所定距離以上のときには第２照明領域のみの光度を増加し、第１所定距離よりも大きい第２所定距離以上のときに第１照明領域の光度を増加するようにする。前方車両に対する眩惑を防止しながらも、走行ビームへの切り替え時には周辺から正面に向けて光度を増加させることになり、運転者に対する違和感を防止する。
【０００９】
あるいは、自車の前方に存在する車両を検出する前方車両検出手段を備えており、点灯制御手段は、前記第１照明領域又は第２照明領域の光度を、前方車両検出手段で検出した前方車両との車間距離に基づいて設定している光度に制御することを特徴とする。所定の車間距離が継続している走行時には、第１及び第２照明領域を当該車間距離に最適な光度に制御でき、前方車両の眩惑を防止する一方で自車の前方の視認性を向上する。
【００１０】
本発明においては、第２照明領域は、第１照明領域を囲む環状領域として定義し、あるいは第１照明領域の左右両側領域として定義し、あるいは第１照明領域の上側領域のいずれかに定義することで、運転者に対する違和感を防止しながらも自車の前方領域を明るく照明して安全走行を確保することが可能になる。
【実施例１】
【００１１】
次に、本発明の実施例１を説明する。図１は全体構成を示す図であり、左右のヘッドランプＬＨＬ，ＲＨＬは点灯制御手段ＥＣＵに接続されており、運転者によりオン・オフ操作されるランプスイッチＬＳＷとビームスイッチ（ディマースイッチ）ＢＳＷが接続されている。このビームスイッチＢＳＷにより各ヘッドランプＬＨＬ，ＲＨＬの走行ビーム（ハイビーム）とすれ違いビーム（ロービーム）が切り替えられる。また、図には表れない自動車の前部には自車の前方領域に存在する対向車や先行車等の他車を検出するための前方車両検出手段ＦＭＤが設けられており、この前方車両検出手段ＦＭＤの検出出力に基づいて前記点灯制御手段ＥＣＵでの前記各ヘッドランプＬＨＬ，ＲＨＬの点灯を制御することが可能にされている。
【００１２】
前記左右のヘッドランプＬＨＬ，ＲＨＬは内部構成が左右対称な構成である他は同じ構成であり、各ランプハウジングＬＨ内にそれぞれ走行ビームランプＲＨＢＬ，ＬＨＢＬとすれ違いビームランプＬＬＢＬ，ＲＬＢＬが内装された、いわゆる４灯式ランプとして構成されている。図２は右ヘッドランプＲＨＬの概略構成を示す図であり、ランプハウジングＬＨに内装されている走行ビームランプＲＨＢＬの構成を示している。なお、すれ違いビームランプＲＬＢＬは従来のランプをそのまま適用しているのでここでは構成の説明は省略するが、点灯されたときには図３（ａ）に示すように、自車の前方の直前領域を照明するすれ違いビーム配光パターンＬＢＰの照明を行う。前記ランプハウジングＬＨは、前面を開口した容器状をしたランプボディ１１と、このランプボディ１１の前面開口に取着された前面レンズ１２とで構成されている。走行ビームランプＲＨＢＬは図２に示すように回転放物面体（パラボラ）をしたリフレクタ１３を有し、このリフレクタ１３の焦点位置にＨ１光源が配置され、このＨ１光源よりも若干前側にＨ２光源が配置されている。ここでは、２つのフィラメントを一体に内装したいわゆるＨ４バルブ１４を用いており、このＨ４バルブ１４の後側のＲフィラメント１４１を前記Ｈ１光源として構成し、前側のＦフィラメント１４２を前記Ｈ２光源として構成している。また、前記Ｆフィラメント１４２の上側領域には遮光用のインナーシェード１４ａが設けられている。通常Ｈ４バルブ１４を２灯式ランプの光源として使用する際にはインナーシェード１４ａがＦフィラメント１４２の下側に向けられるようにリフレクタに取着されるが、ここではインナーシェード１４ａがＦフィラメント１４２の上側に向けられるように取着している。左ヘッドランプＬＨＬの走行ビームランプＬＨＢＬも同じ構成である。
【００１３】
このヘッドランプＲＨＬ，ＬＨＬでは、Ｒフィラメント１４１、すなわちＨ１光源が点灯するとリフレクタ１３で反射された光はランプ光軸Ｌｘにほぼ平行な光束して出射され、前面レンズ１２によって集光され、図３（ｂ）に示すように、自車の左右方向中央で水平方向の車両正面中央部の領域である第１照明領域ＳＡ１を照明する配光パターンＨＢＰ１となる。また、Ｆフィラメント１４２、すなわちＨ２光源が点灯すると上方に向けて出射される光はインナーシェード１４ａで遮光されるため、下方に向けて出射された光のみがリフレクタ１３で反射されて前方に向けられる。そのため、図３（ｂ）に示すように、前記第１照明領域ＳＡ１よりも左右方向の両側で水平方向の上部の半円環状をした第２照明領域ＳＡ２を照明する配光パターンＨＢＰ２となる。そして、これらの配光パターンＨＢＰ１とＨＢＰ２が重畳されて走行ビーム配光パターンＨＢＰとなる。
【００１４】
前記前方車両検出手段ＦＭＤは、図１に示したように、ＣＣＤやＭＯＳ等の固体撮像素子を用いた撮像カメラＣＡＭと、この撮像カメラＣＡＭで撮像した画像を信号処理して画像解析を行い、撮像範囲内における対向車や先行車等の自車の前方に存在する前方車両を認識し、特に認識した前方車両と自車との距離（車間距離）を検出する画像認識装置ＶＰとを備えている。そして、この検出した前方車両の情報に基づいて検出信号を前記点灯制御手段ＥＣＵに出力すると、この点灯制御手段ＥＣＵはこの検出信号に基づいて前記ヘッドランプＲＨＬ，ＬＨＬの点灯状態、すなわちすれ違いビームと走行ビームを切り替え、さらには走行ビームに切り替えるときの点灯状態とすれ違いビームに切り替えるときの消灯状態をそれぞれ制御するようになっている。なお、この前方車両検出手段ＦＭＤはミリ波レーダ等の他の手段で構成されていてもよく、自車と前方車両との車間距離が検出できるものであればよい。
【００１５】
前記点灯制御手段ＥＣＵは前記ランプスイッチＬＳＷがオンされたときに前記ヘッドランプＲＨＬ，ＬＨＬに電力を供給して点灯させる。このとき、前記ビームスイッチＢＳＷの切り替え状態により前記ヘッドランプＲＨＬ，ＬＨＬのすれ違いビームランプＲＬＢＬ，ＬＬＢＬと走行ビームランプＲＨＢＬ，ＬＨＢＬの点灯・消灯を制御する。すなわち、ビームスイッチＢＳＷがすれ違いビームに切り替えられているときにはすれ違いビームランプＲＬＢＬ，ＬＬＢＬのみを点灯し、走行ビームに切り替えられたときにはすれ違いビームランプＲＬＢＬ，ＬＬＢＬと走行ビームランプＲＨＢＬ，ＬＨＢＬを同時に点灯する。また、前記点灯制御手段ＥＣＵは前記前方車両検出手段ＦＭＤからの検出信号に基づいて前記すれ違いビームランプＲＬＢＬ，ＬＬＢＬと走行ビームランプＲＨＢＬ，ＬＨＢＬの点灯・消灯を制御することも可能である。さらに、点灯制御手段ＥＣＵは、特に走行ビームランプＲＨＢＬ，ＬＨＢＬの点灯・消灯を制御する際に、走行ビームランプＲＨＢＬ，ＬＨＢＬのＨ１光源１４１とＨ２光源１４２にそれぞれ電力を供給するとき及び電力を遮断する際の点灯及び消灯のタイミングを独立して制御することが可能にされている。例えば、電力の供給及び停止を所定の時間をかけて行うことが可能とされており、これによりＨ１光源１４１とＨ２光源１４２による各照明を徐々に明るくし、あるいは暗くすることが可能とされている。
【００１６】
以上の構成によれば、図４にフローチャートを示すように、運転者がランプスイッチＬＳＷをオンすると（Ｓ１１）、点灯制御手段ＥＣＵはすれ違いビームランプＲＬＢＬ，ＬＬＢＬのみを点灯する（Ｓ１２）。これにより、図５（ａ）に示す配光パターンＬＢＰでの照明となり、自車の直前領域を照明する。一方、運転者がビームスイッチＢＳＷを操作して走行ビームに切り替えると（Ｓ１３）、点灯制御手段ＥＣＵはすれ違いビームランプＲＬＢＬ，ＬＬＢＬに加えて走行ビームランプＲＨＢＬ，ＬＨＢＬを点灯する（Ｓ１４）。点灯制御手段ＥＣＵは走行ビームランプのＨ１光源１４１とＨ２光源１４２を点灯することにより、図５（ｃ）に示すように、すれ違いビームランプＲＬＢＬ，ＬＬＢＬによる配光パターンＬＢＰに加えてＨ１光源１４１による第１照明領域ＳＡ１の配光パターンＨＢＰ１とＨ２光源１４２による第２照明領域ＳＡ２の配光パターンＨＢＰ２とが重畳され、走行ビームの配光となる。また、ビームスイッチＢＳＷをオフしてすれ違いビームに切り替えると（Ｓ１５）、点灯制御手段ＥＣＵは走行ビームランプＲＨＢＬ，ＬＨＢＬのみを消灯し（Ｓ１６）、図５（ａ）の配光に戻す。
【００１７】
ここで、すれ違いビームから走行ビームに切り替えるステップＳ１４において、点灯制御手段ＥＣＵは走行ビームランプのＲフィラメント１４１とＦフィラメント１４２、すなわちＨ１光源１４１とＨ２光源１４２をそれぞれ点灯するが、このとき両光源の点灯状態を独立に制御する。すなわち、点灯制御手段ＥＣＵは、最初にＨ２光源１４２のみを点灯して第２照明領域ＳＡ２の光度を増加し（Ｓ１４１）、しかる後にＨ１光源１４１を点灯して第１照明領域ＳＡ１の光度を増加し（Ｓ１４２）、最終的に第１照明領域ＳＡ１と第２照明領域ＳＡ２をそれぞれ所定の光度で照明する。また、ステップＳ１６において、走行ビームの配光からビームスイッチＢＳＷをオフしてすれ違いビームに戻す際には点灯制御手段ＥＣＵは走行ビームランプを消灯してすれ違いビームのみの配光に切り替えるが、最初にＨ１光源１４１のみを消灯して第１照明領域ＳＡ１の光度を減少し（Ｓ１６１）、しかる後にＨ２光源１４２を消灯して第２照明領域ＳＡ２の光度を減少し（Ｓ１６２）、最終的に第１照明領域ＳＡ１と第２照明領域ＳＡ２を消灯させる。
【００１８】
このように、すれ違いビームから走行ビームに切り替える際には、最初に第２照明領域ＳＡ２の光度を増加するので、図５（ｂ）に示すように、すれ違いビームの配光パターンＬＢＰと第２照明領域の配光パターンＨＢＰ２とからなる配光パターンとなる。この配光パターンへの切り替えでは、自車の前方の周辺領域が最初に明るくなる。続いて、第１照明領域ＳＡ１の光度を増加することにより図５（ｃ）のように第１照明領域ＳＡ１の配光パターンＨＢＰ１が重畳された配光パターンとなり、自車の正面領域が明るくなって最終的に走行ビームの配光となる。そのため、走行ビームへの切り替え時に自車の前方領域が急激に明るくなることはなく、運転者に違和感を生じさせることがない。また、周辺領域から正面領域に向けて順序的にに明るくなるので、仮に運転者が対向車や先行車を見落としていた場合にはその途中の時点で他車を確認することができるので、その際には直ちに走行ビームへの切り替えを停止することができ、他車を眩惑することが未然に防止できる。
【００１９】
一方、走行ビームからすれ違いビームに切り替える際には、図５（ｃ）に示した走行ビームの配光パターンから図５（ｂ）のように最初に第１照明領域ＳＡ１のみの光量を減少し、しかる後に第２照明領域ＳＡ２の光度を減少し、最終的に第１照明領域ＳＡ１と第２照明領域ＳＡ１を消灯して図５（ａ）のすれ違いビームランプによる配光パターンＬＢＰにする。そのため、その途中の図５（ｂ）に示した配光パターンでは、自車の正面領域の照明が暗くなった時点でも周辺領域の明るい照明が確保でき、その後に周辺領域の照明が暗くなって行くので自車の前方ないし周辺領域の照明が急激に暗くなることが防止でき、運転者に不安感を生じさせて安全走行に好ましくない状況が生じることがなく、また運転者に違和感を生じさせることがない。
【実施例２】
【００２０】
ここで、実施例１では運転者が操作するビームスイッチＢＳＷによりすれ違いビームと走行ビームを切り替えているが、実施例２では前方車両検出装置ＦＭＤの検出出力に基づいてすれ違いビームと走行ビームとを切り替えている。図６のフローチャートに示すように、ランプスイッチＬＳＷがオンされると（Ｓ２１）、すれ違いビームランプＲＬＢＬ，ＬＬＢＬが点灯する（Ｓ２２）。この状態で前方車両検出装置ＦＭＤは例えば先行車を検出し、自車と先行車との車間距離を検出する。車間距離が所定の第１所定距離より短いときには点灯制御手段ＥＣＵはすれ違いビームランプのみを点灯し、走行ビームランプは点灯しない。すなわち、図５（ａ）に示したすれ違いビームの配光パターンＬＢＰでの照明となる。車間距離が第１所定距離以上になると（Ｓ２３）、点灯制御手段ＥＣＵは走行ビームランプＲＨＢＬ，ＬＨＢＬのＨ２光源１４２のみを点灯し、第２照明領域ＳＡ２の光度を増加する（Ｓ２４）。これにより、図５（ｂ）に示した走行ビームの配光パターンＬＢＰ＋ＨＢＰ２での照明となる。これにより、自車の直前領域と周辺領域を明るく照明し、先行車を眩惑することなく自車の前方の視認性を高めて安全走行を確保する。
【００２１】
また、ここでは前方車両との車間距離が第１所定距離よりも更に車間距離の大きな第２所定距離以上になったときには（Ｓ２５）、点灯制御手段ＥＣＵは続いてＨ１光源１４１を点灯し、第１照明領域ＳＡ１の光度を増加させる（Ｓ２６）。これにより、図５（ｃ）に示した走行ビームの配光パターンＬＢＰ＋ＨＢＰ１＋ＨＢＰ２の照明となり、遠前方に移動した先行車に対する眩惑を防止しながらも自車の遠前方領域及び周辺領域の視認性を向上し、安全走行を確保することが可能になる。
【００２２】
なお、この実施例２では、フローチャートの図示は省略するが、前方車両との車間距離が再び第２所定距離よりも短くなったときには先にＨ１光源１４１を消灯し、さらに第１所定距離よりも短くなったときにはＨ２光源１４２をも消灯するようにして走行ビームランプを消灯してすれ違いビームの照明に戻すことで、近接した前方車両に対する眩惑を防止しながら自車の前方領域が急激に暗くなることを回避し、自車の前方領域の視認性を高めて安全走行を確保することになる。
【実施例３】
【００２３】
図７は実施例３における走行ビームランプＲＨＢＬ（ＬＨＢＬ）の概念構成図である。このランプはプロジェクタ型ランプとして構成されており、略回転楕円面形状をしたリフレクタ２１と、このリフレクタ２１の前側開口に取着される円筒状のホルダ２２と、このホルダ２２の前側開口に配設された集光レンズ２３とで構成されている。前記リフレクタ２１の内部にはリフレクタ２１の第１焦点に配置されたバルブ（電球）からなる単一のＨ光源２４を備えている。前記集光レンズ２３は凸レンズとして構成されており、前記ホルダ２２に設けたスライド機構２５によって図７に矢印で示すようにランプ光軸Ｌｘに沿って前後方向に所要の長さ範囲で位置調整が可能にされている。前記スライド機構２５は図１に示した点灯制御手段ＥＣＵによって制御され、Ｈ光源２４の点灯・消灯制御に伴って集光レンズ２３の位置調整を可能とされている。
【００２４】
この走行ビームランプＲＨＢＬ（ＬＨＢＬ）では、集光レンズ２３を図７に実線で示す定常位置に調整すると、集光レンズ２３の後側焦点はリフレクタ２１の第２焦点にほぼ一致されるため、Ｈ光源２４から出射されてリフレクタ２１で反射された光は集光レンズ２３によってランプ光軸Ｌｘにほぼ平行な光束として出射されるため、図８（ａ）のように、自車の左右方向中央で水平方向の車両正面中央部の領域である第１照明領域ＳＡ１よりも若干広い領域を照明する配光パターンＨＢＰ１となる。集光レンズ２３を定常位置から図７に鎖線で示す光軸方向の後方に位置調整すると、集光レンズ２３の後側焦点がリフレクタ２１の第２焦点よりも後側になり、Ｈ光源２４から出射されてリフレクタ２１で反射された光は集光レンズ２３によって拡散する光束として出射されるため、図８（ｂ）のように、第１照明領域ＳＡ１よりも左右方向の両側で水平方向の上部及び下部にわたる円環状をした第２照明領域ＳＡ２を照明する配光パターンＨＢＰ２となる。
【００２５】
この走行ビームランプＲＨＢＬ（ＬＨＢＬ）を備えたヘッドランプでは、すれ違いビームから走行ビームに切り替える際には、走行ビームランプＲＨＢＬ（ＬＨＢＬ）の点灯を開始するとともに、集光レンズ２３を後方の位置から前方の定常位置に向けて位置調整を行う。これにより、走行ビームランプの配光は、最初に図５（ｂ）に示したと同様に、円環状をした第２照明領域ＳＡ２の配光パターンとなり、集光レンズ２３が前方に移動されるのに伴い照明領域が中央に向けて集束されて行くため、第２照明領域ＳＡ２の光度が減少する一方で第１照明領域ＳＡ１の光度が徐々に増加し、最終的に図５（ｃ）に示したと同様に第１照明領域ＳＡ１の光度が高く第２照明領域ＳＡ２の光度がそれよりも低い光度となる配光パターンになる。すなわち、自車の前方の周辺領域が徐々に明るくなり、つづいて自車の正面領域が徐々に明るくなって最終的に走行ビームの配光となる。そのため、自車の前方領域が急激に明るくなることはなく、運転者に違和感を生じさせることがない。また、周辺領域から徐々に明るくなるので、仮に運転者が対向車や先行車を見落としていた場合にはその時点で他車を確認することができるので、その際には直ちに走行ビームへの切り替えを停止することができ、他車を眩惑することが未然に防止できる。
【００２６】
一方、走行ビームからすれ違いビームに切り替える際には、集光レンズ２３を定常位置から後方に向けて徐々に位置調整する。これにより、最初に図５（ｃ）に示した状態から図５（ｂ）に示した状態、すなわち第１照明領域ＳＡ１の光量が徐々に減少して行き、その後は第２照明領域ＳＡ２の光度も徐々に減少し、最終的に第１照明領域と第２照明領域を消灯して図５（ａ）に示したすれ違いビームランプによる照明のみにする。そのため、自車の正面領域の照明が暗くなっても周辺領域の照明が確保でき、その後に周辺領域の照明が暗くなって行くので前方の照明が急激に暗くなることが防止でき、運転者に不安感を生じさせて安全走行に好ましくない状況が生じることがなく、また運転者に違和感を生じさせることがない。
【実施例４】
【００２７】
図９は実施例３の変形例としての実施例４の走行ビームランプＲＨＢＬ（ＬＨＢＬ）を示す概念構成図である。実施例４ではＨ光源２４ＡとしてＬＥＤ等の発光素子を用いていることが特徴であり、他の部分は図７と同一である。ＬＥＤは光出射に指向性があるのでＬＥＤから下方に向けて光を出射するようにリフレクタ２１に配設することにより、集光レンズ２３から出射される光は水平線Ｈよりも上方の領域を照明するように構成される。したがって、この走行ビームランプにおいて集光レンズ２３をランプ光軸Ｌｘに沿って前後に位置調整することにより、図８（ａ）のように、自車の左右方向中央で水平方向の車両正面中央部の領域である第１照明領域ＳＡ１と、図８（ｂ）で示した環状のパターンＨＢＰ２のうちほぼ水平線Ｈよりも上側の領域、すなわち第１照明領域ＳＡ１よりも左右方向の両側で水平方向の上部の半円環状をした第２照明領域ＳＡ２の上半分を照明する配光パターンが得られる。
【００２８】
実施例４では、すれ違いビームから走行ビームに切り替える際には、走行ビームランプＲＨＢＬ（ＬＨＢＬ）の点灯を開始した後、集光レンズ２３を後方位置から前方の定常位置に向けて徐々に位置調整すると、走行ビームランプの配光は、最初は図８（ｂ）の配光のうち水平線Ｈよりも上側のみの半円環状をした第２照明領域ＳＡ２の照明となり、集光レンズ２３が前方に移動されるのに伴い照明領域が中央に向けて集束された第１照明領域ＳＡ１の光度が徐々に増加し、最終的に第１照明領域ＳＡ１の光度が高く第２照明領域ＳＡ２の光度がそれよりも低い光度の配光になる。また、走行ビームからすれ違いビームに切り替える際には、集光レンズ２３を定常位置から後方に向けて徐々に位置調整する。これにより、最初に第１照明領域ＳＡ１の光量が徐々に減少して行き、その後は第２照明領域ＳＡ２の光度も徐々に減少し、最終的に第１照明領域と第２照明領域を消灯してすれ違いビームランプによる照明のみにする。したがって、図５に示したと同じ配光パターンに切り替えることが可能になる。
【００２９】
実施例４においても、走行ビームからすれ違いビームに切り替えるとき、あるいはすれ違いビームから走行ビームに切り替えるときのいずれにおいても配光パターンが急激に変化されることがなく、周囲の照明を確保した上で自車の正面領域の光度を低減し、あるいは増加することができるので、運転者に違和感を生じさせることなく安全走行を確保することが可能になる。また、実施例４ではＨ光源２４ＡにＬＥＤ等の発光素子を用いており、この種の発光素子は印加する電力によって発光光量を連続的に制御することが容易であるので、第１照明領域と第２照明領域の光度を変化させる際には光度を経時的に徐々に変化させるようにすることで運転者に対する違和感を更に有効に防止することが可能になる。
【実施例５】
【００３０】
図１０は実施例５のヘッドランプの概念構成図である。実施例５は左右のヘッドランプＲＨＬ，ＬＨＬは走行ビームとすれ違いビームの各配光パターンを１つのランプで切り替えるようにしたいわゆる２灯式ランプの例である。ヘッドランプＲＨＬ，ＬＨＬはプロジェクタ型ランプとして構成されており、回転楕円面形状のリフレクタ２１と、このリフレクタの前側開口に取着されたホルダ２２と、ホルダ２２の前側開口に固定的に設けられた集光レンズ２３と、前記リフレクタ２１の第１焦点位置に配置されたハロゲンバルブ等のＨＬ光源２４Ｂと、このＨＬ光源２４Ｂの前側位置で前記リフレクタ２１の第２焦点の近傍位置に配置された回転シェード２６とで構成されており、図１に示した点灯制御手段ＥＣＵによって回転シェード２６の回転位置を調整可能に構成している。回転シェード２６は複数のシェード、ここでは少なくとも４枚のシェード２６ａ〜２６ｄが放射状に配設されたものであり、各シェード２６ａ〜２６ｄはそれぞれ形状が相違するとともに異なる回転位置に配置されており、回転シェード２６の回転位置を調整することで任意のシェードをランプ光軸Ｌｘに沿った位置に配置させることが可能にされている。
【００３１】
前記回転シェード２６の回転位置を調整すると、例えばシェード２６ａがランプ光軸Ｌｘに向けて位置するように調整すると図１１（ａ）のように、ＨＬ光源２４Ｂから出射されてリフレクタ２１で反射された光の上半領域がシェード２６ａで遮光されるため水平線Ｈのほぼ上側が遮光され、水平線Ｈよりも下側の領域が照明されて所要のカットオフラインを有するすれ違いビームの配光パターンとなる。シェード２６ｂが位置調整されると、図１１（ｂ）のように、水平線Ｈの下側領域と、左右の僅かな周辺領域、すなわち第２照明領域ＳＡ２の一部を照明する配光パターンとなる。シェード２６ｃが位置調整されると、図１１（ｃ）のように、水平線Ｈの下側領域と、左右の比較的に広い周辺領域、すなわち第２照明領域ＳＡ２を照明する配光パターンとなる。シェード２６ｄが位置調整されると、図１１（ｄ）のように、自車の正面から周辺の領域、すなわち第１照明領域ＳＡ１と第２照明領域ＳＡ１を全て照明する配光パターンとなる。
【００３２】
実施例５では、すれ違いビームではシェード２６ａを選択することで水平線Ｈよりも下側の領域を照明する配光パターン、すなわちすれ違いビームの配光パターンとなる。すれ違いビームから走行ビームに切り替える際には、回転シェード２６の回転位置を制御してシェード２６ｂ，２６ｃ，２６ｄの順序でこれらを経時的に選択してランプ光軸Ｌｘに位置させて行くと、その配光パターンは図１１（ｂ），（ｃ），（ｄ）のように変化されるため、最初に左右周辺領域の第２照明領域ＳＡ２の照明が追加され、徐々に遮光範囲が中央領域に向けて狭められて行き、さらには第１照明領域ＳＡ１を照明する走行ビームの配光パターンになる。また、走行ビームからすれ違いビームに切り替える際には、回転シェード２６を逆の順序で変化させることにより、最初に第１照明領域が遮光され始め、その後は遮光領域が左右に拡大し、最終的に第２照明領域も遮光されることによりすれ違いビームの配光パターンになる。
【００３３】
このように、実施例５においても、走行ビームからすれ違いビームに切り替えるとき、あるいはすれ違いビームから走行ビームに切り替えるときのいずれにおいても配光パターンが急激に変化されることがなく、周囲の照明を確保した上で自車の正面領域の光度を減少し、あるいは増加することができるので、運転者に違和感を生じさせることなく安全走行を確保することが可能になる。
【実施例６】
【００３４】
図１２は実施例６のヘッドランプの概念構成図である。実施例６は実施例５と同様に左右のヘッドランプＲＨＬ，ＬＨＬは走行ビームとすれ違いビームの各配光パターンを１つのランプで切り替えるようにしたいわゆる２灯式ランプの例である。ここではヘッドランプＲＨＬ，ＬＨＬは実施例２〜５と同様にプロジェクタ型ランプとして構成されており、回転楕円面形状のリフクタ２１の前側開口の位置に可変シェード２７を備えている。この可変シェード２７は遮光パターンが任意に変化できるように構成されたもので、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）装置で構成され、点灯制御手段ＥＣＵによって制御されるＬＣＤ駆動手段２８でのパターン制御によって光不透過部のパターン、すなわち遮光パターンが任意のパターンに変化制御することが可能に構成されている。
【００３５】
前記可変シェード２７の遮光パターンを変化することで、例えば図１３（ａ）のように、ＨＬ光源２４Ｂから出射されてリフレクタ２１で反射された光の一部が可変シェード２７で遮光されるため水平線Ｈの下側を照明するすれ違いビームの配光パターンＬＢＰと、左右周辺の僅かな第２照明領域ＳＡ２の一部を照明する配光パターンＨＢＰ２１を有する配光パターンとなる。また、図１３（ｂ）のように、第２照明領域ＳＡ２の左右周辺領域の照明領域を拡大した配光パターンＬＢＰ２２とすることができ、さらに図１３（ｃ）のように、可変シェード２７による遮光効果は殆ど無く、自車の正面の第１照明領域ＳＡ１から周辺の第２照明領域ＳＡ２を全て照明する配光パターンＨＢＰ１とＨＢＰ２３を備えた走行ビームの配光パターンとすることができる。
【００３６】
実施例６では、可変シェード２７での制御により、すれ違いビームでは水平線Ｈよりも下側の領域を主に照明する図１３（ａ）の配光パターンに設定し、走行ビームでは自車の正面領域を照明する図１３（ｃ）の配光パターンに設定する。すれ違いビームから走行ビームに切り替える際には、可変シェード２７の遮光パターンを制御して遮光領域を徐々に狭くすることにより、配光パターンは図１３（ｂ）のように最初は第１照明領域ＳＡ１のみが遮光されて第２照明領域ＳＡ２が照明されるようになり、次第に第１照明領域ＳＡ１についても照明が行われるようになり、走行ビームの配光パターンになる。また、走行ビームからすれ違いビームに切り替える際には、可変シェード２７の遮光パターンを逆の順序で変化させることにより、最初に第１照明領域ＳＡ１が遮光され始め、その後は遮光領域が上方及び左右に拡大し、最終的に第２照明領域ＳＡ２も遮光されることによりすれ違いビームの配光パターンになる。
【００３７】
このように、実施例６においても、走行ビームからすれ違いビームに切り替えるとき、あるいはすれ違いビームから走行ビームに切り替えるときのいずれにおいても配光パターンが急激に変化されることがなく、周囲の照明を確保した上で自車の正面領域の光度を減少し、あるいは増加することができるので、運転者に違和感を生じさせることなく安全走行を確保することが可能になる。
【００３８】
実施例６では可変シェード２７の遮光パターンを任意に設定することができるので、例えば図１４（ａ），（ｂ），（ｃ）のように、特に第２照明領域ＳＡ２を部分的に照明する際の配光パターンＨＢＰ２１，ＨＢＰ２２，ＨＢＰ２３を第１照明領域ＳＡ１の上部領域から徐々に左右の周辺領域に向けて拡大、あるいはその逆に縮小するような配光パターンに設定することも可能である。
【実施例７】
【００３９】
実施例７は前方車両の車間距離が所定の車間距離以上になってすれ違いビームを走行ビームに切り替えたときに、第２照明領域又は第１照明領域の光度を制御する例である。図１５はそのフローチャートであり、ランプスイッチＬＳＷがオンされると（Ｓ３１）、すれ違いビームランプＲＬＢＬ，ＬＬＢＬが点灯する（Ｓ３２）。この状態で前方車両検出装置ＦＭＤは例えば先行車を検出し、自車と先行車との車間距離を検出する（Ｓ３３）。点灯制御手段ＥＣＵはこの車間距離を予め設定した制御テーブルに適用し（Ｓ３４）、制御テーブルから得られる光度に基づいて第２照明領域ＳＡ２と第１照明領域ＳＡ１の光度を変化制御する（Ｓ３５）。この制御テーブルは、車間距離と、第１及び第２照明領域の光度との相関を設定したテーブルである。例えば、制御テーブルの車間距離に対する光度の変化制御の特性の一例を図１６（ａ）に示す。同図では、横軸に車間距離、縦軸がすれ違いビーム照明領域と走行ビーム照射領域、特に走行ビーム照射領域では第１及び第２の照明領域を示しており、照明した領域を斜線で示している。この図に示すように、車間距離が第１所定距離Ｌ１よりも小さいときにはすれ違いビームの照明となり、車間距離がＬ１以上になると第２照明領域ＳＡ２の光度を一段増加させる。車間距離が第１所定距離より大きな第１ａ所定距離Ｌ１ａに達するまでこの状態を保持し、車間距離が第１ａ所定距離Ｌ１ａ以上になると第２照明領域ＳＡ２の光度をさらに一段増加する。車間距離が第２所定距離Ｌ２に達するまでこの状態を保持し、車間距離が第２所定距離Ｌ２以上になると今度は第１照明領域ＳＡ１の光度を増加させる。なお、この例では、第１所定距離Ｌ１と第２所定距離Ｌ２は前記した実施例２の第１所定距離と第２所定距離に相当する距離である。
【００４０】
例えば、図１０に示した実施例５の走行ビームランプに適用した場合には、点灯制御手段ＥＣＵは車間距離が第１所定距離Ｌ１よりも小さいときに回転シェード２６のシェード２６ａを設定し、図１１（ａ）のようにすれ違いビームとする。車間距離が第１所定距離Ｌ１以上になるとシェード２６ｂに切り替え、図１１（ｂ）のように第２照明領域ＳＡ２の両側領域のみを照明する。車間距離が第１ａ所定距離Ｌ１ａ以上になると、シェード２６ｃに切り替え、図１１（ｃ）のように第２照明領域ＳＡ２のほぼ全領域を照明する。車間距離が第２所定距離Ｌ２以上になると、シェード２６ｄに切り替え第２照明領域ＳＡ２及び第１照明領域ＳＡ１を照明する。このようにすることで、点灯制御手段ＥＣＵは自車と前方車両との車間距離に応じて第２照明領域ＳＡ２と第１照明領域ＳＡ１の光度を制御する。特に、第２照明領域ＳＡ２については、２段階の異なる光度での照明が可能になる。また、このように車間距離に応じて光度を設定することで、先行車両との車間距離が所定の距離を保ったまま走行しているときには、当該車間距離に対応した光度で第２照明領域ＳＡ２や第１照明領域ＳＡ１を照明することになる。特に、第２照明領域ＳＡ２については、車間距離に応じて図１１（ｂ），（ｃ）の異なる光度での照明が可能となる。
【００４１】
例えば、図１７は車間距離と照明状態の相関を示すタイミング図の一例である。車間距離がＬ１よりも小さいとき（＜Ｔ１）にはすれ違いビームでの照明であるが、先行車との車間距離が大きくなって車間距離が第１所定距離Ｌ１以上になると（Ｔ１）、第２照明領域ＳＡ２の左右一部領域を照明する光度とし、第１ａ所定距離Ｌ１ａ以上になると（Ｔ２）、第２照明領域ＳＡ２のほぼ全域を照明する光度となる。そして、車間距離が第２所定距離Ｌ２以上になると（Ｔ３）、第１照明領域ＳＡ１を照明する光度となり、走行ビームとなる。その後、車間距離が第２所定距離Ｌ２よりも小さくなったような場合には（Ｔ４〜Ｔ５）、第１照明領域ＳＡ１の照明を中止して光度を低下させる。また、車間距離が小さくなって行き、第２所定距離Ｌ２ないし第１ａ所定距離Ｌ１ａよりも小さくなるのにしたがって第１照明領域ＳＡ１，第２照明領域ＳＡ２の光度を順次低下させ、第１所定距離Ｌ１よりも小さくなると（Ｔ６）、再びすれ違いビームでの照明になる。一方、車間距離がほぼ一定の場合、ここでは車間距離が第１所定距離Ｌ１と第１ａ所定距離Ｌ１ａとの間に保たれているとき（Ｔ７〜Ｔ８）には、第２照明領域ＳＡ２は左右一部領域のみを照明する光度に保持されることになる。また、車両間隔が第１ａ所定距離Ｌ１ａと第２所定距離Ｌ２との間に保たれているとき（Ｔ９〜Ｔ１０）には、第２照明領域ＳＡ２は全領域を照明する光度に保持されることになる。これらの場合には第２照明領域ＳＡ１が照明されることはない。このように、車間距離に応じて第２照明領域ＳＡ２と第１照明領域ＳＡ１の光度を変化制御することにより、車間距離に応じて自車の前方の照明領域の光度を安定した状態に制御して運転者に違和感を生じさせることがなく、さらに先行車をいたずらに眩惑することがなく、その一方で自車の前方の視認性が向上できる。
【００４２】
ここで、実施例５の走行ビームランプは、第２照明領域ＳＡ２の光度を２段階に変化し、第１照明領域ＳＡ１の光度を１段階で変化する構成例であるが、回転シェード２６を構成するシェードの数を増やすことにより第２照明領域ＳＡ２の光度を３段階以上に細かく変化させることも可能であり、第１照明領域ＳＡ１についても複数の光度に細かく変化させるように構成することも可能である。また、この実施例７は実施例５の走行ビームランプにのみ適用できるものではなく、図１２に示した実施例６の走行ビームランプを適用してもよい。この場合においても、可変シェード２７の制御をより細かい制御を行うことで、第２照明領域ＳＡ２や第１照明領域ＳＡ１を細かく光度制御することが可能になる。
【００４３】
さらに、実施例７は実施例１や実施例３のランプに適用することも考えられる。ただし、実施例１のランプは光源の点灯を切り替える構成であるので、第２照明領域ＳＡ２と第１照明領域ＳＡ１はそれぞれ１段の光度にしか制御できず、したがって車間距離に応じて第２照明領域ＳＡ２と第１照明領域ＳＡ１はそれぞれ１段の光度に制御することになる。すなわち、この場合の制御テーブルの特性は図１６（ｂ）のように第２照明領域ＳＡ２と第１照明領域ＳＡ１の２段構成となる。一方、実施例３のランプは集光レンズ２３を光軸方向に移動させて光度を制御する構成であるので、第２照明領域ＳＡ２と第１照明領域ＳＡ１の光度を無段階に制御することが可能になる。すなわち、制御テーブルの特性は図１６（ｃ）のようになり、すれ違いビームから走行ビームに向けて直線状に変化する特性となるが、この場合にはビーム形状が円環状から円形に変化制御するランプであるので、第１照明領域ＳＡ１の光度が増加するのに従って第２照明領域ＳＡ２の光度は低下する特性となる。
【００４４】
以上の説明では、車間距離に応じて第２照明領域ＳＡ２と第１照明領域ＳＡ１の両方の光度を制御する例を説明したが、第２照明領域ＳＡ２のみの光度を制御するように構成してもよく、あるいは第１照明領域ＳＡ１のみの光度を制御するように構成してもよい。また、実施例７では制御テーブルに基づいて車間距離に対する第１及び第２照明領域の光度を設定しているが、所定の演算式を備えた演算器を利用して車間距離に対応した適切な光度を演算しながら点灯制御を行うようにしてもよい。
【００４５】
本発明において、前方車両との車間距離を検出するための前方車両検出装置ＦＭＤは、実施例１において説明した撮像カメラＣＡＭを用いた画像認識装置ＶＰにＵに限られるものではなく、前方車両との間隔をミリ波やマイクロ波等の無線を利用して計測する距離センサー、ＧＰＳセンサーから得られる自車と他車の位置情報に基づいて算出する位置演算センサー、あるいは路車間通信や車々間通信で得られる情報に基づいて算出する相互位置演算手段等を利用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の全体構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１のヘッドランプの概略構成を示す断面図である。
【図３】すれ違いビームと走行ビームの配光パターン図である。
【図４】ビーム切替動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】実施例１のビーム切り替え時の配光パターンを示す図である。
【図６】実施例２のビーム切替動作を説明するためのフローチャートである。
【図７】実施例３のヘッドランプの概略構成を示す断面図である。
【図８】実施例３のビーム切り替え時の配光パターンを示す図である。
【図９】実施例４のヘッドランプの概略構成を示す断面図である。
【図１０】実施例５のヘッドランプの概略構成を示す断面図である。
【図１１】実施例５のビーム切り替え時の配光パターンを示す図である。
【図１２】実施例６のヘッドランプの概略構成を示す断面図である。
【図１３】実施例６のビーム切り替え時の配光パターンを示す図である。
【図１４】実施例６の変形例のビーム切り替え時の配光パターンを示す図である。
【図１５】実施例７の照明の制御動作を説明するためのフローチャートである。
【図１６】実施例７及び変形例の制御テーブルの特性図である。
【図１７】実施例７の車間距離と照明状態の相関を示すタイミング図である。
【符号の説明】
【００４７】
ＲＨＬ，ＬＨＬ  ヘッドランプ
ＲＬＢＬ，ＬＬＢＬ  すれ違いビームランプ
ＲＨＢＬ，ＬＨＢＬ  走行ビームランプ
ＥＣＵ  点灯制御手段
ＬＳＷ  ランプスイッチ
ＢＳＷ  ビームスイッチ
ＦＭＤ  前方車両検出手段
ＬＢＰ  すれ違いビームの配光パターン
ＨＢＰ＊  走行ビームの配光パターン
ＳＡ１  第１照明領域
ＳＡ２  第２照明領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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