JP5107821B2 - 車両用前照灯装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両用前照灯装置、特にシェードを用いて複数種類の配光パターンを形成する車両用前照灯装置の構造に関する。

車両用前照灯装置は、光源からの光を直接前方に向けるか光源からの光をリフレクタで前方へ反射させてロービームまたはハイビームを照射するようになっている。ロービームとハイビームとでは照射するビームの配光パターンが異なる。異なる配光パターンを形成する場合、２つの光源を用いてそれぞれの光源の点灯切替えを行ってロービームとハイビームの切り替える車両用前照灯装置がある。また、単一の光源により照射されるビームの一部を遮ることによりロービーム用の配光パターンを形成し、遮らないときにハイビーム用の配光パターンを形成する車両用前照灯装置も知られている。前者の場合は４灯式のいわゆる配光固定式前照灯であり、後者の場合は２灯式のいわゆる配光可変式前照灯として構成している。

光源が単一の場合におけるビーム切替え方法の１つとして、シェードと呼ばれる遮光部材を形成したい配光パターンに応じて移動させてビーム切替えを行う方法が提案されている。例えば、水平支持軸回りに回転可能な回転シェードが提案されている。この回転シェードは、モータ等のアクチュエータを備えたビーム切替装置により回転する。回転シェードの外周面上には軸方向に複数の稜線部が形成されている。ある稜線部は、左側通行時に使用可能なロービーム用の配光パターンを形成し、別の稜線部は右側通行時に使用可能なロービーム用の配光パターンを形成する。また、他の稜線部とは異なり大きく凹条に切り欠かれた稜線部は、光源からの光を遮ることなくハイビーム用の配光パターンを形成する（例えば、特許文献１参照）。

上述した回転シェードは回転支持軸の外周面上に複数の稜線部が形成可能で、複数種類の配光パターンを容易に切り替えることができる。そのため、各種配光パターンを用いた多機能の前照灯装置を構成することが可能であり各種車両への採用が期待されている。
特開２００４−３４９１２０号公報

近年の車両の高性能化、高機能化に伴い前照灯装置においても様々な状況に対応できる配光パターンの形成が望まれている。例えば、走行状態や自車周囲の車両や歩行者の存在状態などに応じて最適な照明を提供できる配光パターンの形成が望まれている。特に前走車や対向車、歩行者などに対し不快感を伴う眩しさ、いわゆる「グレア」を与えないように配慮しつつ、運転者の視界を向上できるような配光パターンの形成が望まれている。本発明者らは、ハイビーム用の配光パターンは運転者の視界を向上させることができるので、グレア防止を考慮した形状のハイビーム用の配光パターンが複数形成できれば、走行状態や自車周囲の車両や歩行者の存在状態に応じた最適な照明が提供できるとの考えに至った。しかし、上述したような複数の配光パターンが形成可能な回転シェードの場合、複数種類のハイビームを形成するためには、回転シェードの外周面を複数箇所で大きく凹条に切り欠く必要があり回転シェードの大径化を招く原因になる。回転シェードの大径化は、灯室の大型化や駆動機構の大型化などランプユニットの大型化を招き好ましくない。

そこで、本発明は上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数種類のロービーム用の配光パターンのみならず、複数種類のハイビーム用の配光パターンを形成可能な新たな構造の車両用前照灯装置を提案することにある。

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、投影レンズを介して車両前方へ光を照射可能な光源と、前記光源の光軸に対し進退可能であり、進出位置において前記光源の光の一部を遮ってロービーム用配光パターンの一部形状を形成し、退避位置においてハイビーム用配光パターンの形成を許容する第１シェードと、前記第１シェードを進退移動させる第１シェード移動機構と、前記光源の光軸に対し進退可能であり、進出位置において前記第１シェードの形成するロービーム用配光パターンの一部形状とは異なる部分の一部形状を形成するか、前記ハイビーム用配光パターンの一部を隠蔽した特殊ハイビーム用配光パターンを形成し、退避位置において前記ハイビーム用配光パターンの形成を許容する第２シェードと、前記第２シェードを進退移動させる第２シェード移動機構と、前記第１シェード移動機構と前記第２シェード移動機構を制御して前記第１シェードと前記第２シェードの少なくとも一方で形成する配光パターンの形状を決定するパターン制御部と、を備えたことを特徴とする。

第１シェードは、第２シェードと協動してロービーム用配光パターンを形成できる。また、第１シェードは単独で、ロービーム用配光パターンと類似する特殊ロービーム用配光パターンを形成できる。特殊ロービーム用配光パターンは、例えば、通常のロービームとハイビームの中間の配光パターンにできる。第２シェードは、第１シェードと協動してロービーム用配光パターンを形成できる。また、第２シェードは、第１シェードが退避位置にある時に単独でハイビーム用配光パターンの一部を隠蔽してハイビームによる視界向上効果を活かしつつ、対向車、歩行者、前走車などに対する「グレア」を防止する効果を有する特殊ハイビーム用配光パターンを形成できる。また、第１シェード及び第２シェードは退避位置においてハイビーム用配光パターンの形成を許容する。したがって、第１シェード及び第２シェードはいずれも特徴ある配光パターンを形成するために機能する配光可変シェードと位置づけられる。第１シェード移動機構は、第１シェードを光軸に対して進退移動できればよく、第１シェードを回転移動させてもよいしスライド移動させてもよい。同様に第２シェード移動機構は、光軸に対して第２シェードを進退移動できればよく、第２シェードを回転移動させてもよいしスライド移動させてもよい。

この態様によれば、第１シェードと第２シェードによる遮光状態の組合せまたは単独での遮光状態を形成することにより複数種類のロービーム用の配光パターンのみならず、複数種類のハイビーム用の配光パターンを形成できる。

また、上記態様において、前記第１シェードは、進出位置において水平線に平行となる水平稜線部と、当該水平稜線部の一部に形成されて前記第２シェードが進出位置において形成する前記一部形状と前記水平稜線部とを連結させる傾斜稜線部とを含むようにしてもよい。傾斜稜線部は、例えば第１シェードの遮光明暗境界部となる稜線部の略中央部に形成してもよい。また、傾斜稜線部は車幅左右方向に傾斜部を有する略三角形状としてもよい。傾斜稜線部の車幅方向右側の傾斜部は左側通行用のロービーム用配光パターンを形成するときに利用できる。車幅方向左側の傾斜部は右側通行用のロービーム用配光パターンを形成するときに利用できる。傾斜稜線部を三角形状とする場合、要求されるロービーム用配光パターンの形状に対応して、左右傾斜角度が同じ二等辺三角形としてもよいし、左右傾斜角度の異なる三角形としてもよい。また、第１シェードのみで配光パターンを形成する場合、形成される配光パターンは傾斜稜線部に対応する部分が斜めに切り欠かれた特徴のある配光パターンを形成できる。この態様によれば、傾斜稜線部の利用位置に応じて異なる配光パターンを形成できる。

また、上記態様において、前記第２シェードは、前記光軸と平行な軸を中心に回動自在で前記進出位置において自車線側に照射する光の一部を遮光する自車線用シェードと、前記光軸と平行な軸を中心に回動自在で前記進出位置において対向車線側に照射する光の一部を遮光する対向車線用シェードと、前記光軸と平行な軸を中心に回動自在で前記自車線用シェードと前記対向車線用シェードに回動力を伝達するリンクアームと、を含み、前記パターン制御部は、前記リンクアームを回動させて前記自車線用シェードと前記対向車線用シェードの進出位置または退避位置を決定するようにしてもよい。自車線用シェードと対向車線用シェードの機能を共有する一体型の第２シェードの進退動作における移動量より、自車線用シェードと対向車線用シェードに分割した場合の方が進退動作が分散されるため移動量を少なくできる。その結果、車両用前照灯装置の小型化に寄与できる。また、自車線用シェードと対向車線用シェードをリンクアームで接続し、その回動により両者の進出位置及び退避位置を決定することで、単一のアクチュエータで自車線用シェードと対向車線用シェードの制御を行うことが可能になり車両用前照灯装置の小型化に寄与できる。

また、上記態様において、前記第１シェードは、前記水平稜線部近傍に光反射手段を有し、少なくとも前記進出位置において形成する配光パターンの一部に前記光反射手段による反射光を付加的に照射するようにしてもよい。光反射手段は、反射光を車両前方に導くことにより形成する配光パターンの明暗境界における明領域へ付加的な光を照射する。その結果、形成する配光パターンの明領域の光量を増加することが可能になり視認性の向上に寄与できる。

また、上記態様において、前記第１シェード移動機構は、前記パターン制御部の非制御時に当該第１シェードを前記進出位置に優先移動させるようにしてもよい。例えば、第２シェードが退避位置にある場合に第２シェード移動機構を含む移動系に何らかの異常が生じた場合、第１シェードは優先的に進出位置に移動させられる。この動作は、第１シェード移動機構が非制御状態のときに行われる動作なので、第１シェード移動機構に対する駆動力のカットのみで実現できる。第１シェード移動機構が制御できない状態でも第１シェードを進出位置に移動させるような機械的な復帰機構を設けてもよい。その結果、第２シェードに制御異常が生じた場合に優先的にロービーム用配光パターンまたはそれに類似する特殊ロービーム用配光パターンを形成できる。つまり、制御異常のフェールセーフの機能を実現し、対向車や歩行者にグレアを与える可能性が低い配光状態に迅速に移行させることができる。

本発明の車両用前照灯装置によれば、複数種類のロービーム用配光パターンのみならず、複数種類のハイビーム用配光パターンを容易な構成により形成できる。

以下、本発明の実施の形態（以下実施形態という）を、図面に基づいて説明する。

本実施形態の車両用前照灯装置は、第１シェード移動機構と第２シェード移動機構を制御して第１シェードと第２シェードの少なくとも一方で形成する配光パターンの形状を決定して複数種類の配光パターンの中からいずれかの配光パターンを選択的に形成する。第１シェードは第１シェード移動機構により、第２シェードは第２シェード移動機構により光軸に対して進退移動可能であり、第１シェードと第２シェードによる遮光状態の組合せを変化させて形成する配光パターンの形状を決定する。

図１は、本実施形態の第１シェードと第２シェードを備えたランプユニットを含む車両用前照灯装置１０の概略構成を説明する構成図である。なお、以下の説明では左側通行が法規で定められた地域で主として利用する車両用前照灯装置を一例として説明する。

図１に示す車両用前照灯装置１０は、車両の車幅方向の左右に１灯ずつ配置されるいわゆる配光可変式前照灯と呼ばれる車両用前照灯装置である。車両用前照灯装置１０は、車両前方方向に開口部を有するランプボディ１２とランプボディ１２の開口部を覆う透明カバー１４で形成される灯室１６を有する。灯室１６には、光を車両前方方向に照射するランプユニット１８が収納されている。ランプユニット１８の一部には、当該ランプユニット１８の揺動中心となるピボット機構２０ａを有するランプブラケット２０が形成されている。ランプブラケット２０はランプボディ１２の内壁面に立設されたボディブラケット２２とネジ等の締結部材によって接続されている。したがって、ランプユニット１８は灯室１６内の所定位置に固定されると共に、ピボット機構２０ａを中心として、例えば前傾姿勢または後傾姿勢に姿勢変化可能となる。

また、ランプユニット１８の下面には、当該ランプユニット１８を下方から支持するユニットブラケット２４が固定されている。このユニットブラケット２４には、ランプボディ１２の外部に配置されたレベリングアクチュエータ２６が接続されている。このレベリングアクチュエータ２６は例えばロッド２６ａを矢印Ａ、Ｂ方向に伸縮させるモータなどで構成されている。ロッド２６ａが矢印Ａ方向に伸長した場合、ランプユニット１８はピボット機構２０ａを中心として後傾姿勢になるように揺動する。逆にロッド２６ａが矢印Ｂ方向に短縮した場合、ランプユニット１８はピボット機構２０ａを中心として前傾姿勢になるように揺動する。ランプユニット１８が後傾姿勢になると、光軸を上方に向けるレベリング調整ができる。また、ランプユニット１８が前傾姿勢になると、光軸を下方に向けるレベリング調整ができる。なお、灯室１６の内壁面、例えば、ランプユニット１８の下方位置には、ランプユニット１８の点消灯制御や配光パターンの形成制御を行う前照灯装置制御部２８が配置されている。この前照灯装置制御部２８はレベリングアクチュエータ２６の制御も行う。

ランプユニット１８はエーミング調整機構を備えることができる。例えば、レベリングアクチュエータ２６のロッド２６ａとユニットブラケット２４の接続部分に、エーミング調整時の揺動中心となるエーミングピボット機構を配置する。また、ボディブラケット２２とランプブラケット２０の接続部分には車両前後方向に進退する一対のエーミング調整ネジを車幅方向に間隔をあけて配置する。例えば２本のエーミング調整ネジを前方に進出させれば、ランプユニット１８はエーミングピボット機構を中心に前傾姿勢となり光軸が下方に調整される。同様に２本のエーミング調整ネジを後方に引き戻せば、ランプユニット１８はエーミングピボット機構を中心に後傾姿勢となり光軸が上方に調整される。また、車幅方向左側のエーミング調整ネジを前方に進出させれば、ランプユニット１８はエーミングピボット機構を中心に右旋回姿勢となり右方向に光軸が調整される。また、車幅方向右側のエーミング調整ネジを前方に進出させれば、ランプユニット１８はエーミングピボット機構を中心に左旋回姿勢となり左方向に光軸が調整される。このエーミング調整は、車両出荷時や車検時、車両用前照灯装置１０の交換時に行われる。そして、車両用前照灯装置１０が設計上定められた規定の姿勢に調整され、この姿勢を基準に本実施形態の配光パターンの形成制御が行われる。

ランプユニット１８は、バルブ３０、リフレクタ３２、配光可変シェードユニット３４、投影レンズ３６を含んで構成される。光源であるバルブ３０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。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３０を示す。リフレクタ３２はバルブ３０から放射される光を反射して投影レンズ３６へと導く。リフレクタ３２で反射した光は、その一部が配光可変シェードユニット３４を構成する板状の第１シェード３８及び第２シェード４０で決定されるシェード形状により遮光され、シェード形状に対応した配光パターンが形成される。

第１シェード３８はバルブ３０の光軸に対し進退可能であり、進出位置においてバルブ３０の光の一部またはリフレクタ３２で反射した光の一部を遮ってロービーム用配光パターンの一部形状を形成し、退避位置においてハイビーム用配光パターンの形成を許容する板状のシェードとすることができる。第２シェード４０も板状のシェードとすることができる。第２シェード４０はバルブ３０の光軸に対し進退可能であり、進出位置において第１シェード３８の形成するロービーム用配光パターンの一部形状とは異なる部分の一部形状を形成する。また、第２シェード４０は進出位置において、ハイビーム用配光パターンの一部を隠蔽した特殊ハイビーム用配光パターンを形成する。さらに、第２シェード４０は、退避位置においてハイビーム用配光パターンの形成を許容できる。

第１シェード３８は第１シェード移動機構４２によって、進出位置と退避位置を選択的に移動する。また、進出位置と退避位置との間を連続的に往復移動してもよい。同様に、第２シェード４０は第２シェード移動機構４４よって、進出位置と退避位置を選択的に移動する。また、進出位置と退避位置との間を連続的に往復移動してもよい。第１シェード３８は主としてロービーム用配光パターン及びロービーム用配光パターンと類似する特殊ロービーム用配光パターンを形成する場合に用いることが可能で、第１シェード３８を用いた制御をロービーム形成モードということができる。また、第２シェード４０は主としてハイビーム用配光パターン及びハイビーム用配光パターンと類似する特殊ハイビーム用配光パターンを形成する場合に用いることが可能で、第２シェード４０を用いた制御をハイビーム形成モードということができる。

図２は、配光可変シェードユニット３４の詳細構造を説明する説明図であり、図２（ａ）は上面図であり、図２（ｂ）は正面図である。

まず、第１シェード３８を進退移動させる第１シェード移動機構４２の構造及び動作を図１及び図２（ａ）を用いて説明する。第１シェード３８の形状については後述する。

内面側にリフレクタ３２を備える外筒４６は、第１シェード３８を駆動する第１シェード移動機構４２と、第２シェード４０として機能する自車線用シェード４０ａ及び対向車線用シェード４０ｂを駆動する第２シェード移動機構４４と保持している。なお、第１シェード移動機構４２及び第２シェード移動機構４４は、ユニットブラケット２４に載置されランプユニット１８の傾動に影響しないように配慮されている。第１シェード移動機構４２は、図１に示すようにシェードソレノイド４８とリンクアーム５０とＣ型ロッド５２とを含んで構成されている。シェードソレノイド４８は通電時にロッド４８ａが引き込み位置に移動してＬ字形状のリンクアーム５０を回転中心５０ａを中心に反時計回り方向に回転させる。その結果、第１シェード３８の係合部３８ａとリンクアーム５０とを接続するＣ型ロッド５２を下方向に引き下げて第１シェード３８を回動軸３８ｂを中心に時計回り方向（図中矢印Ｃ方向）に回動させる。つまり、第１シェード３８が光を遮る進出位置から光りを遮らない退避位置に移動させられる。逆に、シェードソレノイド４８は非通電時にロッド４８ａが内蔵されたリターンスプリング等の機械的付勢手段の付勢力により押し出し位置に移動してＬ字形状のリンクアーム５０を回転中心５０ａを中心に時計回り方向に回転させる。その結果、第１シェード３８の係合部３８ａとリンクアーム５０とを接続するＣ型ロッド５２を上方向に押し上げて第１シェード３８を回動軸３８ｂを中心に反時計回り方向（図中反矢印Ｃ方向）に回動させる。つまり、第１シェード３８が光を遮らない退避位置から光りを遮る進出位置に移動させられる。したがって、第１シェード３８は、シェードソレノイド４８が非通電となることで進出位置に移動する。そして、バルブ３０の光の一部を遮ってロービーム用配光パターンの一部形状を形成する進出姿勢をとる。一方、第１シェード３８は、シェードソレノイド４８が通電となることで退避位置に移動して、ハイビーム用配光パターンの形成を許容する退避姿勢をとる。

このように、シェードソレノイド４８は、非通電時にロッド４８ａを突出させて第１シェード３８を進出姿勢に優先的に移行してロービーム用配光パターンの一部形状を形成する。具体的には、後述する特殊ロービーム用配光パターンであるＶビーム用配光パターンを形成する。そのため、第２シェード４０が動作不良を起こした場合や、シェードソレノイド４８が制御不能になった場合でも第１シェード移動機構４２は優先的に少なくとも特殊ロービーム用配光パターンを形成する。つまり、対向車や歩行者、前走車などにハイビーム用配光パターンやそれに類似する特殊ハイビーム用配光パターンを意図せずに照射してしまうことを防止する、いわゆる前照灯装置におけるフェールセーフ機能が実現できる。なお、シェードソレノイド４８は、例えばスプリング等の機械式手段を内蔵することにより非通電時にロッド４８ａが自動的に突出位置に移動するようにできる。

次に、第２シェード４０を進退移動させる第２シェード移動機構４４の構造及び動作を図２（ａ）、図２（ｂ）を用いて説明する。なお、第２シェード４０の形状については後述する。

前述したように、第２シェード４０は、自車線用シェード４０ａと対向車線用シェード４０ｂとで構成されている。自車線用シェード４０ａは、左側通行用のロービーム用配光パターン形成時及び左側通行用の特殊ハイビーム用配光パターンである左片ハイ配光パターンを形成するときに用いる。また、対向車線用シェード４０ｂは、右側通行用のロービーム用配光パターン形成時及び左側通行用の特殊ハイビーム用配光パターンである右片ハイ配光パターンを形成するときに用いる。

自車線用シェード４０ａ、対向車線用シェード４０ｂはそれぞれ略三角形形状であり、頂点の１つが回転中心５４ａ、５４ｂを中心に揺動可能となっている。自車線用シェード４０ａ、対向車線用シェード４０ｂはほぼ中央に切欠部５６ａ、５６ｂを有し、この切欠部５６ａ、５６ｂにシェードブラケット５８上に突設されたストッパ６０ａ、６０ｂが係合している。切欠部５６ａ、５６ｂと係合するストッパ６０ａ、６０ｂは、自車線用シェード４０ａ、対向車線用シェード４０ｂの揺動範囲を制限する機能を有する。特に、図２（ｂ）のようにストッパ６０ａが切欠部５６ａの下端部に当接する場合、自車線用シェード４０ａの揺動停止位置を正確に定め、進出位置に移動した第１シェード３８と協動して左側通行用のロービーム用配光パターンを形成するシェード形状を定める。同様に、ストッパ６０ｂが切欠部５６ｂの下端部に当接する場合、対向車線用シェード４０ｂの揺動停止位置を正確に定め、進出位置に移動した第１シェード３８と協動して右側通行用のロービーム用配光パターンを形成するシェード形状を定める。なお、切欠部５６ａ、５６ｂの上端部は、自車線用シェード４０ａ、対向車線用シェード４０ｂの退避位置の揺動限界を正確に定めるように形成されてもよい。しかし、本実施形態の場合、自車線用シェード４０ａ、対向車線用シェード４０ｂの退避位置はハイビーム用配光パターンを形成するのに十分な量以上揺動できればよく、特に停止制度を高くする必要はない。

また、自車線用シェード４０ａ、対向車線用シェード４０ｂの切欠部５６ａ、５６ｂの車幅方向内側の位置には、長穴部６２ａ、６２ｂが形成され、シェードブラケット５８に立設された回動軸６４を中心に回動する略Ｙ字形状のリンクアーム６６の第１アーム６６ａ及び第２アーム６６ｂとそれぞれ係合している。また、リンクアーム６６の第３アーム６６ｃは、第２シェード移動機構４４を構成するシェードアクチュエータ６８のロッド６８ａの先端に設けられた作動子７０と係合している。シェードアクチュエータ６８は例えばモータと当該モータの回転軸に接続されたロッド６８ａで構成される。ロッド６８ａは例えば送りねじとすることができる。したがって、シェードアクチュエータ６８のモータを正転または逆転制御することによりロッド６８ａを矢印Ｄ、Ｅ方向に移動させてリンクアーム６６を回動軸６４を中心に回転させることができる。

ロッド６８ａを矢印Ｄ方向に移動させて、リンクアーム６６を時計回り方向に回転させることにより、自車線用シェード４０ａを進出位置方向に移動させると共に、対向車線用シェード４０ｂを退避位置方向に移動させることができる。逆にロッド６８ａを矢印Ｅ方向に移動させて、リンクアーム６６を反時計回り方向に回転させることにより、対向車線用シェード４０ｂを進出位置方向に移動させると共に、自車線用シェード４０ａを退避位置方向に移動させることができる。自車線用シェード４０ａ、対向車線用シェード４０ｂの回転中心５４ａ、５４ｂの車幅方向外側の位置にはリターンスプリング７２ａ、７２ｂが係合されている。リターンスプリング７２ａ、７２ｂは、自車線用シェード４０ａ、対向車線用シェード４０ｂを常時進出位置、つまりストッパ６０ａ、６０ｂが切欠部５６ａ、５６ｂと当接するように付勢している。リンクアーム６６の第１アーム６６ａは長穴部６２ａと係合している。したがって、自車線用シェード４０ａは、リンクアーム６６が所定量以上時計回り方向に回転すれば、自車線用シェード４０ａの切欠部５６ａがストッパ６０ａと当接して正確な位置で停止する。同様にリンクアーム６６の第２アーム６６ｂは長穴部６２ｂと係合している。したがって、対向車線用シェード４０ｂは、リンクアーム６６が所定量以上反時計回り方向に回転すれば、対向車線用シェード４０ｂの切欠部５６ｂがストッパ６０ｂと当接して正確な位置で停止する。このような構成とすることにより、シェードアクチュエータ６８のモータや送りねじの性能に高精度を求める必要が無くなる。つまり、安価な構成部品で第２シェード４０を高精度で進出位置で停止させる構造が実現できる。なお、第２シェード４０が進出位置で停止した後にリンクアーム６６が回転し続けても、その回転運動は長穴部６２ａ、６２ｂの有する余裕隙間で吸収できる。したがって、シェードアクチュエータ６８のモータの回転が制御値をオーバーしてしまった場合でも第２シェード移動機構４４やモータに負荷を与えてしまうことが防止できる。

このように、本実施形態の車両用前照灯装置１０によれば、第１シェード移動機構４２による第１シェード３８の進退移動と、第２シェード移動機構４４による自車線用シェード４０ａまたは対向車線用シェード４０ｂの進退移動を選択的に実行できる。その結果、第１シェード移動機構４２、第２シェード移動機構４４の駆動状態に応じて複数種類のシェード形状を定義可能になり様々な配光パターンを形成できる。

図３は、第１シェード３８及び第２シェード４０を正面から見た場合の形状を説明する拡大図である。図３（ａ）は、第１シェード３８の拡大図である。また、図３（ｂ）は、第２シェード４０のうち自車線用シェード４０ａの拡大図であり、図３（ｃ）は、第２シェード４０のうち対向車線用シェード４０ｂの拡大図である。前述したように、第１シェード３８は、バルブ３０の光軸に対し進退可能である。そして、進出位置において光源の光の一部、すなわちバルブ３０及びリフレクタ３２からの光の一部を遮ってロービーム用配光パターンの一部形状を形成し、退避位置においてハイビーム用配光パターンの形成を許容する形状を有する。第１シェード３８は例えば、略矩形形状の薄い板で形成できる。また、第２シェード４０は、バルブ３０の光軸に対し進退可能である。そして、進出位置において第１シェード３８の形成するロービーム用配光パターンの一部形状とは異なる部分の一部形状を形成するか、ハイビーム用配光パターンの一部を隠蔽した特殊ハイビーム用配光パターンを形成し、退避位置においてハイビーム用配光パターンの形成を許容する形状を有する。第２シェード４０は略三角形状の薄い板で形成できる。

具体的に図３（ａ）に示すように、第１シェード３８は、進出位置において水平線Ｈに平行となる水平稜線部３９ａと、当該水平稜線部３９ａの一部に形成されて第２シェード４０が進出位置において形成する一部形状と水平稜線部３９ａとを連結させる傾斜稜線部３９ｂとを含む板状のシェードである。傾斜稜線部３９ｂは、例えば第１シェード３８の遮光明暗境界部となる稜線部の略中央部に形成できる。図３（ａ）に示すように傾斜稜線部３９ｂは車幅左右方向に傾斜部を有する略三角形状としてもよい。なお、傾斜稜線部３９ｂの車幅方向右側の傾斜部３９ｂＲは左側通行用のロービーム用配光パターンを形成するときに利用できる。また、車幅方向左側の傾斜部３９ｂＬは右側通行用のロービーム用配光パターン、いわゆる「ドーバーロービーム」を形成するときに利用できる。傾斜稜線部３９ｂを三角形状とする場合、要求されるロービーム用配光パターンの形状に対応して、左右傾斜角度が同じ二等辺三角形でもよいし、左右の傾斜角度が異なる三角形でもよい。

第１シェード３８のみで配光パターンを形成する場合、形成される配光パターンは傾斜稜線部３９ｂに対応する部分が斜めに切り欠かれた特徴のある配光パターンを形成できる。この配光パターンは、ロービーム用配光パターンの対向車線側の明暗境界が上方に移動して自車線及び対向車線の両方が水平線Ｈと同程度の高さの明領域を形成すると共に、左右の傾斜部３９ｂＲ、３９ｂＬに対応する部分が略Ｖ字状の暗領域を形成する。したがって、第１シェード３８のみで配光パターンを形成する場合、ロービームより前方視認性が向上しつつ、遠方より自車に接近する車両や歩行者が自車にある程度接近するまでグレアを与えにくい配光パターンを形成できる。この配光パターンは、ロービームとハイビームの中間的照明特性を有する配光パターンに位置付けられる特殊ロービーム用配光パターンであり、例えば「Ｖビーム用配光パターン」と称される。

第２シェード４０の自車線用シェード４０ａ及び対向車線用シェード４０ｂは、図３（ｂ）、図３（ｃ）に示すように略三角形形状の板状部材であり、互いに線対称とすることができる。前述したように、自車線用シェード４０ａには、切欠部５６ａ、長穴部６２ａが形成され、対向車線用シェード４０ｂには、切欠部５６ｂ、長穴部６２ｂが形成されている。自車線用シェード４０ａの水平稜線部４１ａは、進出位置において第１シェード３８が形成するロービーム用配光パターンの一部形状とは異なる部分の一部形状を形成する。つまり、自車線用シェード４０ａの水平稜線部４１ａは、第１シェード３８の右側の水平稜線部３９ａと傾斜部３９ｂＲと協動して左側通行用のロービーム用配光パターンを形成する。なお、第１シェード３８が退避位置にある場合に、自車線用シェード４０ａが進出位置に移動した場合、自車線側のみ照射領域が広がった左片ハイ用配光パターンを形成する。同様に、対向車線用シェード４０ｂの水平稜線部４１ｂは、進出位置において第１シェード３８が形成するロービーム用配光パターンの一部形状とは異なる部分の一部形状を形成する。つまり、対向車線用シェード４０ｂの水平稜線部４１ｂは、第１シェード３８の左側の水平稜線部３９ａと傾斜部３９ｂＬと協動して右側通行用のロービーム用配光パターン、いわゆるドーバーロービーム用配光パターンを形成する。なお、第１シェード３８が退避位置にある場合に、対向車線用シェード４０ｂが進出位置に移動した場合、自車線側のみ照射領域が広がった右片ハイ用配光パターンを形成する。

図４は、上述のように構成される車両用前照灯装置１０の前照灯装置制御部２８と車両１００側の車両制御部１０２の構成を説明する機能ブロック図である。車両用前照灯装置１０の前照灯装置制御部２８は、車両１００に搭載された車両制御部１０２の指示に従って電源回路１０４の制御を行いバルブ３０の点灯制御を行う。また、前照灯装置制御部２８は車両制御部１０２からの指示に従いシェードソレノイド４８やシェードアクチュエータ６８を動作させるパターン制御部１３０やレベリングアクチュエータ２６を動作させるレベリング制御部１３２を制御する。

本実施形態の場合、車両用前照灯装置１０によって形成される配光パターンは、運転者によるライトスイッチ１０６の操作内容に応じて切り替え可能である。つまり、前照灯装置制御部２８がパターン制御部１３０を介してシェードソレノイド４８やシェードアクチュエータ６８を制御して第１シェード３８や第２シェード４０の移動状態を変化させる。

また、本実施形態の車両用前照灯装置１０は、ライトスイッチ１０６の操作によらず、車両周囲の状況を各種センサで検出して、車両の周囲状況に最適な配光パターンを形成するように自動制御してもよい。例えは、自車の前方に先行車や対向車、歩行者等が存在することが検出できた場合には、車両制御部１０２はロービーム用配光パターンを形成してグレアを防止するべきであると判断する。そして、前照灯装置制御部２８を制御して第１シェード３８と第２シェード４０によりバルブ３０からの光を所定量遮光するロービーム用の配光パターンを形成する。また、自車の前方に先行車や対向車、歩行者等が存在しないことが検出できた場合には、照射範囲を広げたハイビーム用配光パターンを形成して運転者の視界を向上させるべきであると判断する。そして、第１シェード３８や第２シェード４０により遮光を行わないハイビーム用の配光パターンや、ハイビームとロービームの中間的配光であるＶビーム用配光パターン等を形成する。同様に交通法規が左側通行の地域の場合で前走車が存在せず対向車または歩行者が存在する場合には自車線側のみハイビームとする特殊ハイビーム用配光パターンの１つである左片ハイ配光パターンを形成する。また、前走車のみ存在し対向車または歩行者が存在しない場合には、対向車線側のみをハイビームにする特殊ハイビーム用配光パターンの１つである右片ハイ配光パターンを形成する等の制御を行う。

このように前走車や対向車、歩行者などの対象物を検出するために車両１００の車両制御部１０２には、対象物の認識手段として例えばステレオカメラなどのカメラ１０８が接続されている。車両制御部１０２は、カメラ１０８から提供される画像データの中に予め保持している車両や歩行者を示す特徴点を含む画像が存在する場合、その車両や歩行者を考慮した最適な配光パターンを形成するように前照灯装置制御部２８に情報を提供する。なお、車両前方に車両用前照灯装置１０による照射を抑制すべき対象物を検出する手段は適宜変更可能であり、カメラ１０８に代えてミリ波レーダや赤外線レーダなど他の検出手段を用いてもよい。また、それらを組み合わせてもよい。カメラ１０８は、車両用前照灯装置１０の制御専用のものでもよいし、他のシステムと共用するカメラでもよい。このような制御モードを画像認識モードということもできる。

また、車両制御部１０２は、車両１００に通常搭載されているステアリングセンサ１１０、車速センサ１１２などからの情報も取得可能であり、車両１００の走行状態や走行姿勢に応じて形成する配光パターンを選択するようにしてもよい。例えば、車両制御部１０２はステアリングセンサ１１０からの情報に基づき車両が旋回していると判定した場合、旋回方向の視界を向上させるようにランプユニット１８を旋回方向に回動させて配光パターンの中心が旋回方向に向くようにする「スイブル機能」を実現してもよい。また旋回方向に応じて、第１シェード３８及び第２シェード４０を進退移動させて左片ハイ配光パターンまたは右片ハイ配光パターンを形成するようにしてもよい。このような制御モードを旋回感応モードということもできる。なお、スイブル機構は、例えば配光可変シェードユニット３４の下面にモータ駆動等の旋回テーブルを配置したり、エーミング調整ネジをモータ駆動で回転させる機構を設けることにより実現できる。

また、夜間に高速走行しているときには、遠方から接近する対向車や前走車、道路標識やメッセージボードの認識をできるだけ早く行えるように前照灯による照明を行うことが好ましい。そこで、車両制御部１０２は車速センサ１１２からの情報に基づき高速走行のときに、配光パターンの一部の形状を変えたハイウェイモードのロービーム用配光パターンを形成するように制御してもよい。この制御は、第１シェード３８及び第２シェード４０をロービーム用のシェード形状を形成する位置に固定したまま、レベリング制御部１３２によりレベリングアクチュエータ２６を駆動し、光軸を例えば、０．２°〜０．６°の範囲で上方向に移動させることができる。このような制御により遠方の視認性を向上できる。このような制御モードを速度感応モードということができる。

この他、車両制御部１０２は、ナビゲーションシステム１１４から道路の形状情報や形態情報、道路標識の設置情報などを取得することもできる。これらの情報を事前に取得することにより走行道路に適した配光パターンをスムーズに形成できる。また、レベリングアクチュエータ２６を駆動することにより、ロービーム用配光パターンのカットオフラインの高さを上下に微調整できる。例えば、前方が上り坂の場合、運転者から見てＨ線より上に道路が延びているように見える。この場合は、カットオフラインを通常より上げて路面に沿うように照射範囲を調整する。逆に下り坂の場合は、カットオフラインを通常より下げる。このような制御を行うことにより路面の起伏に適した光の照射が可能となる。このような制御モードをナビ感応モードということができる。なお、道路の形状や起伏状態は、カメラ１０８からの情報に基づき認識してもよい。

また、車両制御部１０２は、車高センサ１１６から現在の自車両の車高情報を取得できる。車両の姿勢は、乗員や積載物によって異なる。また、加減速時にも変化する。車両の姿勢が変化するとそれに対応して光軸の高さも変化する。つまり、第１シェード３８と第２シェード４０の移動によって合成されたシェード形状で形成される配光パターンも上下に変化する。そこで、車両制御部１０２は車高センサ１１６を介して各車輪のサスペンションの伸縮状態を検出して車両の現在の姿勢情報を取得する。そして、車両制御部１０２は、その姿勢情報を前照灯装置制御部２８に提供する。前照灯装置制御部２８は、取得した姿勢情報に応じてレベリング制御部１３２を制御してレベリングアクチュエータ２６を駆動して第１シェード３８と第２シェード４０により形成される配光パターンが走行状態に応じた最適な位置に照射されるように光軸修正を行う。このような制御を行うことで、高品質の光照射を提供できる。このような制御モードを車高感応モードということができる。

このように構成される車両用前照灯装置１０の第１シェード３８と第２シェード４０との組合せで構成されるシェード形状の一例を図５に示し、その時に形成される配光パターンを図６に示す。なお、図５に示す第２シェード４０である自車線用シェード４０ａ及び対向車線用シェード４０ｂの形状は、図３（ｂ）、図３（ｃ）で示す形状とは別の形状を例示している。具体的には、図３（ｂ）、図３（ｃ）で示す切欠部５６ａ、５６ｂの代わりに、図５（ａ）の構成では、自車線用シェード４０ａ、対向車線用シェード４０ｂにおいて回転中心５４ａ、５４ｂの近傍に係合爪７４ａ、７４ｂが形成されている。また、シェードブラケット５８上にストッパ６０ａ、６０ｂの代わりに回転中心５４ａ、５４ｂの近傍に凸状のストッパ７６ａ、７６ｂが形成されている。係合爪７４ａとストッパ７６ａ及び係合爪７４ａとストッパ７６ｂは、それぞれ当接することにより自車線用シェード４０ａ、対向車線用シェード４０ｂの進出位置における位置決めを図２（ｂ）で示す構造と同様に高精度で行う。また、図２（ｂ）における略Ｙ字形状のリンクアーム６６は、図５（ａ）に示すようにＩ字形状のリンクアーム７８に変更している。このリンクアーム７８は、シェードアクチュエータ６８として設けられたモータ等により回転する回転軸が回転軸７８ａに接続され直接時計回り方向または反時計回り方向に回動するようになっている。このような構成にすることによりリンクアーム７８の駆動系を簡略化することが可能となり、部品コストの低減やランプユニット１８の小型化に寄与できる。

図５（ａ）は、交通法規が左側通行の地域で標準的に利用可能な、いわゆる「ベーシックロービーム」用の配光パターンを形成するベーシックロービームシェード形状ＬｏＳ１を合成するときの第１シェード３８と第２シェード４０の進退状態を示している。この場合、第１シェード３８と第２シェード４０のうち自車線用シェード４０ａが進出位置に移動し、対向車線用シェード４０ｂが退避位置に移動している。つまり、前照灯装置制御部２８は、パターン制御部１３０を介してシェードソレノイド４８のロッド４８ａを突出させてリンクアーム５０を時計回り方向に回動させてＣ型ロッド５２を上方に移動させる。その結果、第１シェード３８を反矢印Ｃ方向に回動させて進出位置に移動させる。また、前照灯装置制御部２８は、パターン制御部１３０を介してシェードアクチュエータ６８を時計回り方向に回転させる。その結果、リンクアーム７８は、時計回り方向に回動して自車線用シェード４０ａを進出位置に移動させる。前述したように、自車線用シェード４０ａは係合爪７４ａがストッパ７６ａに当接することにより水平線Ｈと平行な姿勢で正確に停止する。一方、対向車線用シェード４０ｂは、リンクアーム７８の時計回り方向の回動により光を遮光しない退避位置に移動する。

図６（ａ）は、図５（ａ）で示すようなベーシックロービームシェード形状ＬｏＳ１により形成されるベーシックロービーム配光パターンＬｏ１である。なお、図１に示すように、本実施形態の投影レンズ３６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るため、第１シェード３８及び第２シェード４０の位置と略一致する後方焦点面上に形成される光源像を、上下左右の反転像として車両前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。したがって、図５（ａ）のベーシックロービームシェード形状ＬｏＳ１は、図６（ａ）に示すように、左側通行時に対向車や歩行者にグレアを与えないように配慮されたベーシックロービーム配光パターンＬｏ１を形成する。

図５（ｂ）は、交通法規が右側通行の地域で標準的に利用可能な、いわゆる「ドーバーロービーム」用の配光パターンを形成するドーバーロービームシェード形状ＬｏＳ２を合成するときの第１シェード３８と第２シェード４０の進退状態を示している。この場合、第１シェード３８と第２シェード４０のうち対向車線用シェード４０ｂが進出位置に移動し、自車線用シェード４０ａが退避位置に移動している。つまり、前照灯装置制御部２８は、パターン制御部１３０を制御してシェードソレノイド４８のロッド４８ａを突出させてリンクアーム５０を時計回り方向に回動させて第１シェード３８を進出位置に移動させる。また、前照灯装置制御部２８は、パターン制御部１３０を制御してシェードアクチュエータ６８を反時計回り方向に回転させる。その結果、リンクアーム７８は、反時計回り方向に回動して対向車線用シェード４０ｂを進出位置に移動させる。この場合も、対向車線用シェード４０ｂは係合爪７４ｂがストッパ７６ｂに当接することにより水平線Ｈと平行な姿勢で正確に停止する。一方、自車線用シェード４０ａは、リンクアーム７８の反時計回り方向の回動により光を遮光しない退避位置に移動する。したがって、図５（ｂ）のドーバーロービームシェード形状ＬｏＳ２は、図６（ｂ）に示すように、右側通行時に対向車や歩行者にグレアを与えないように配慮されたドーバーロービーム配光パターンＬｏ２を形成する。

図５（ｃ）は、ロービームとハイビームの中間的な配光パターンであり、特殊ロービーム用配光パターンに分類される、いわゆる「Ｖビーム」用の配光パターンを形成するＶビームシェード形状ＬｏＳ３を合成するときの第１シェード３８と第２シェード４０の進退状態を示している。この場合、第１シェード３８が進出位置に移動し、第２シェード４０である自車線用シェード４０ａ及び対向車線用シェード４０ｂが退避位置に移動している。つまり、前照灯装置制御部２８は、パターン制御部１３０を制御してシェードソレノイド４８のロッド４８ａを突出させてリンクアーム５０を時計回り方向に回動させて第１シェード３８を進出位置に移動させる。また、前照灯装置制御部２８は、パターン制御部１３０を制御してリンクアーム７８の左右のアームが水平線Ｈにほぼ水平になるようにシェードアクチュエータ６８を回転させる。その結果、リンクアーム７８は、自車線用シェード４０ａ及び対向車線用シェード４０ｂを退避位置に移動する。したがって、図５（ｃ）のＶビームシェード形状ＬｏＳ３は、第１シェード３８のみがバルブ３０及びリフレクタ３２からの光を遮る。前述したように、第１シェード３８には、略中央に傾斜稜線部３９ｂが形成されているので、形成される配光パターンは、図６（ｃ）に示すように、略中央部に略Ｖ字状の暗領域を形成する。したがって、自車の遠前方から接近する車両や歩行車にグレアを与えない配光パターンを形成する。また、第２シェード４０が光を遮らないので、ベーシックロービーム用配光パターンの対向車線側の明暗境界が上方に移動して自車線及び対向車線の両方が水平線Ｈと同程度の高さの明領域を形成する。その結果、Ｖビームシェード形状ＬｏＳ３は、ベーシックロービームより視認性の向上したロービームとハイビームの中間的特徴を有するＶビーム配光パターンＬｏ３を形成する。

図５（ｄ）は、ハイビーム用の配光パターンを形成するハイビームシェード形状ＨｉＳ１を合成するときの第１シェード３８と第２シェード４０の進退状態を示している。この場合、第１シェード３８及び第２シェード４０である自車線用シェード４０ａ、対向車線用シェード４０ｂが全て退避位置に移動している。つまり、前照灯装置制御部２８は、パターン制御部１３０を制御してシェードソレノイド４８のロッド４８ａを引き込みリンクアーム５０を反時計回り方向に回動させて第１シェード３８を退避位置に移動させる。また、前照灯装置制御部２８は、パターン制御部１３０を制御してリンクアーム７８の左右のアームが水平線Ｈにほぼ水平になるようにシェードアクチュエータ６８を回転させる。その結果、リンクアーム７８は、自車線用シェード４０ａ及び対向車線用シェード４０ｂを退避位置に移動する。このように、ハイビームシェード形状ＨｉＳ１は、いずれのシェードもバルブ３０及びリフレクタ３２からの光を遮ることなく車両前方に放射することを許容し、図６（ｄ）に示すような広範囲を照射領域とするハイビーム用配光パターンＨｉ１を形成する。

図５（ｅ）は、左側通行で自車線側のみハイビーム領域で照射する配光パターンであり、特殊ハイビーム用配光パターンに分類される、いわゆる「左片ハイ」用の配光パターンを形成する左片ハイシェード形状ＨｉＳ２を合成するときの第１シェード３８と第２シェード４０の進退状態を示している。この場合、第１シェード３８が退避位置に移動し、第２シェード４０のうち自車線用シェード４０ａが進出位置に移動し、対向車線用シェード４０ｂが退避位置に移動している。つまり、前照灯装置制御部２８は、パターン制御部１３０を制御してシェードソレノイド４８のロッド４８ａを引き込みリンクアーム５０を反時計回り方向に回動させて第１シェード３８を退避位置に移動させる。また、前照灯装置制御部２８は、パターン制御部１３０を介してシェードアクチュエータ６８を時計回り方向に回転させる。その結果、リンクアーム７８は、時計回り方向に回動して自車線用シェード４０ａを進出位置に移動させる。一方、対向車線用シェード４０ｂは、リンクアーム７８の時計回り方向の回動により光を遮光しない退避位置に移動する。この左片ハイシェード形状ＨｉＳ２によって形成される配光パターンは反転されるので、自車線用シェード４０ａは、図６（ｅ）に示すように、ハイビーム用配光パターンＨｉ１の対向車線側を隠蔽した特殊ハイビーム用配光パターンである左片ハイ配光パターンＨｉ２を形成する。この左片ハイ配光パターンＨｉ２は、自車線に前走車や歩行者が存在せず、対向車線に対向車や歩行者が存在する場合に利用することが好ましく、左側通行時に対向車や歩行者にグレアを与えず、走行車線のみのハイビーム照射により視認性を高めることができる。

図５（ｆ）は、左側通行で対向車線側のみハイビーム領域で照射する配光パターンであり、特殊ハイビーム用配光パターンに分類される、いわゆる「右片ハイ」用の配光パターンを形成する右片ハイシェード形状ＨｉＳ３を合成するときの第１シェード３８と第２シェード４０の進退状態を示している。この場合、第１シェード３８が退避位置に移動し、第２シェード４０のうち対向車線用シェード４０ｂが進出位置に移動し、自車線用シェード４０ａが退避位置に移動している。つまり、前照灯装置制御部２８は、パターン制御部１３０を制御してシェードソレノイド４８のロッド４８ａを引き込みリンクアーム５０を反時計回り方向に回動させて第１シェード３８を退避位置に移動させる。また、前照灯装置制御部２８は、パターン制御部１３０を介してシェードアクチュエータ６８を反時計回り方向に回転させる。その結果、リンクアーム７８は、反時計回り方向に回動して対向車線用シェード４０ｂを進出位置に移動させる。一方、自車線用シェード４０ａは、リンクアーム７８の反時計回り方向の回動により光を遮光しない退避位置に移動する。この右片ハイシェード形状ＨｉＳ３によって形成される配光パターンは反転されるので、対向車線用シェード４０ｂは、図６（ｆ）に示すように、ハイビーム用配光パターンＨｉ１の自車線側を隠蔽した特殊ハイビーム用配光パターンである右片ハイ配光パターンＨｉ３を形成する。この右片ハイ配光パターンＨｉ３は、対向車線に対向車や歩行者が存在せず、自車線に前走車や歩行者が存在する場合に利用することが好ましく、左側通行時に前走車や歩行者にグレアを与えず、対向車線のみのハイビーム照射により視認性を高めることができる。

なお、上述した例は一例であり、第１シェード３８と第２シェード４０の組合せによって種々のシェード形状を形成できる。また、合成されるシェード形状の輪郭が同一でも、レベリングアクチュエータ２６によってカットオフラインの高さを変更したり、「スイブル機能」を用いて実質的に照明効果の異なる配光パターンを形成することもできる。

なお、本実施形態の車両用前照灯装置１０でパッシングを行う場合には、ロービームとハイビームの切り替えが迅速に行われることが望ましい。また、ハイビーム使用時に対向車や歩行者を発見した場合、迅速にハイビームからロービームに切り替わることが望ましい。本実施形態の場合、図５（ｃ）に示すＶビームシェード形状ＬｏＳ３と、図５（ｄ）に示すハイビームシェード形状ＨｉＳ１の切り替えを行うことにより擬似的なパッシング状態を形成できる。この切り替えは、高速動作可能なシェードソレノイド４８により第１シェード３８を進出位置と退避位置との間を繰り返し移動させることに実現可能であり、スムーズなパッシングを実行できる。同様に、図５（ｄ）に示すハイビームシェード形状ＨｉＳ１でハイビーム用配光パターンを形成中に対向車や歩行者を確認した場合は、図５（ｃ）に示すＶビームシェード形状ＬｏＳ３に切り替えて、遠方の対向車や歩行者にグレアを与えない擬似的なロービーム状態に迅速に切り替えられる。なお、この状態から、一般的に駆動速度がシェードソレノイド４８より遅いシェードアクチュエータ６８により自車線用シェード４０ａを進出位置に移動させてベーシックロービーム配光パターンＬｏ１を形成するようにしてもよい。この場合、第１シェード３８が進出位置に移動することによりグレアが抑制されているので、対向車、歩行者及び自車搭乗者に自車線用シェード４０ａが追従動作することによる違和感を与えることは少ない。

シェードアクチュエータ６８やシェードソレノイド４８が故障した場合、第１シェード３８や第２シェード４０の移動制御ができなくなる。特に、第１シェード３８が退避位置に移動しているハイビーム用配光パターンＨｉ１や左片ハイ配光パターンＨｉ２、右片ハイ配光パターンＨｉ３の状態で制御できなくなった場合、対向車や歩行者にグレアを与えてしまう場合が有り好ましくない。前述したように本実施形態の場合、シェードソレノイド４８は非制御時に内蔵されたスプリング等の付勢手段によりロッド４８ａを引き込み第１シェード３８を進出位置に優先的に移動させる。その結果、バルブ３０からの光またはリフレクタ３２で反射した光の一部を遮光可能な状態、すなわち、ロービーム状態またはそれに類似する状態に移行させて、グレアの発生を抑制するフェールセーフ機能を実現できる。

図７は、上述した配光可変シェードユニット３４の変形例であり、簡易型の配光可変シェードユニット８０の概念構造とその動作を説明する説明図である。前述した配光可変シェードユニット３４は第１シェード３８、自車線用シェード４０ａ、対向車線用シェード４０ｂの３枚のシェードで構成されていた。一方、配光可変シェードユニット８０は第１シェード３８及び第２シェードとして自車線用シェードと対向車線用シェードの機能を有する旋回シェード８２の２枚で構成している。

なお、第１シェード３８は、配光可変シェードユニット３４と同様にシェードソレノイド４８によって光軸に対して進退移動する。また、旋回シェード８２はシェードアクチュエータ６８によって、回転軸８２ａを中心に旋回して光軸に対して進退移動する。

図７（ａ）は、交通法規が左側通行の地域で標準的に利用可能なベーシックロービーム用の配光パターンを形成するベーシックロービームシェード形状ＬｏＳ１を合成するときの第１シェード３８と旋回シェード８２の進退状態を示している。この場合、第１シェード３８は進出位置に移動し、旋回シェード８２がランプユニット１８を正面から見た場合に向かって左方向に回転して進出位置に移動する。図７では、図示を省略しているが、旋回シェード８２は、進出位置への移動において、ストッパによって旋回角度が制限され正確に水平線Ｈと平行な姿勢で停止するようになっている。このように形成されるベーシックロービームシェード形状ＬｏＳ１は、図６（ａ）に示すように、左側通行時に対向車や歩行者にグレアを与えないように配慮されたベーシックロービーム配光パターンＬｏ１を形成する。

図７（ｂ）は、交通法規が右側通行の地域で標準的に利用可能なドーバーロービーム用の配光パターンを形成するドーバーロービームシェード形状ＬｏＳ２を合成するときの第１シェード３８と旋回シェード８２の進退状態を示している。この場合、第１シェード３８は進出位置に移動し、旋回シェード８２がランプユニット１８を正面から見た場合に向かって右方向に回転して進出位置に移動する。このように形成されるドーバーロービームシェード形状ＬｏＳ２は、図６（ｂ）に示すように、右側通行時に対向車や歩行者にグレアを与えないように配慮されたドーバーロービーム配光パターンＬｏ２を形成する。

図７（ｃ）は、特殊ロービーム用配光パターンに分類されるＶビーム用の配光パターンを形成するＶビームシェード形状ＬｏＳ３を合成するときの第１シェード３８と旋回シェード８２の進退状態を示している。この場合、第１シェード３８は進出位置に移動し、旋回シェード８２がランプユニット１８を正面から見た場合に鉛直下方向に回転して退避位置に移動する。このように形成されるＶビームシェード形状ＬｏＳ３は、図６（ｃ）に示すように、通常のロービームより視認性の向上したロービームとハイビームの中間的特徴を有するＶビーム配光パターンＬｏ３を形成する。

図７（ｄ）は、ハイビーム用の配光パターンを形成するハイビームシェード形状ＨｉＳ１を合成するときの第１シェード３８と旋回シェード８２の進退状態を示している。この場合、第１シェード３８は退避位置に移動し、旋回シェード８２がランプユニット１８を正面から見た場合に鉛直下方向に回転して退避位置に移動する。このように形成されるハイビームシェード形状ＨｉＳ１は、図６（ｄ）に示すように、広範囲を照射領域とするハイビーム用配光パターンＨｉ１を形成する。

図７（ｅ）は、左側通行で自車線側のみハイビーム領域で照射する特殊ハイビーム用配光パターンに分類される左片ハイ用の配光パターンを形成する左片ハイシェード形状ＨｉＳ２を合成するときの第１シェード３８と旋回シェード８２の進退状態を示している。この場合、第１シェード３８は退避位置に移動し、旋回シェード８２がランプユニット１８を正面から見た場合に向かって左方向に回転して進出位置に移動する。このように形成される左片ハイシェード形状ＨｉＳ２は、図６（ｅ）に示すように、左側通行時に対向車や歩行者にグレアを与えず、走行車線のみのハイビーム照射により視認性を高める左片ハイ配光パターンＨｉ２を形成する。

図７（ｆ）は、左側通行で対向車線側のみハイビーム領域で照射する特殊ハイビーム用配光パターンに分類される右片ハイ用の配光パターンを形成する右片ハイシェード形状ＨｉＳ３を合成するときの第１シェード３８と旋回シェード８２の進退状態を示している。この場合、第１シェード３８は退避位置に移動し、旋回シェード８２がランプユニット１８を正面から見た場合に向かって右方向に回転して進出位置に移動する。このように形成される右片ハイシェード形状ＨｉＳ３は、図６（ｆ）に示すように、左側通行時に前走車や歩行者にグレアを与えず、対向車線のみのハイビーム照射により視認性を高める右片ハイ配光パターンＨｉ３を形成する。

図８は、図７で説明した配光可変シェードユニット８０の変形例であり、第２シェード移動機構を変更した例である。図８の例では、平行リンク８４を用いて第２シェードであるスライドシェード８６を光軸に対して進退移動している。スライドシェード８６は、平行リンク８４を構成するリンクのうち少なくとも１本が旋回駆動することで、図８（ａ）に示すベーシックロービームシェード形状ＬｏＳ１の形成位置、図８（ｂ）に示すドーバーロービームシェード形状ＬｏＳ２の形成位置、図８（ｃ）に示すＶビームシェード形状ＬｏＳ３の形成位置、図８（ｄ）に示すハイビームシェード形状ＨｉＳ１の形成位置、図８（ｅ）に示す左片ハイシェード形状ＨｉＳ２の形成位置、図８（ｆ）に示す右片ハイシェード形状ＨｉＳ３の形成位置にそれぞれ移動する。その結果、図６（ａ）〜図６（ｆ）に示す配光パターンを形成できる。平行リンク８４を用いる場合、図７に示す旋回シェード８２を旋回させる場合に比べて移動動作をコンパクトにすることが容易であり、ランプユニット１８の小型化に寄与することができる。

このように配光可変シェードユニット８０を第１シェード３８と、旋回シェード８２またはスライドシェード８６で構成することにより配光可変シェードユニット３４の構成より部品点数の削減や第２シェード移動機構４４の簡略化ができる。したがって、配光パターンの切り替え速度等の性能を重視する場合には配光可変シェードユニット３４の構造を選択し、構造の簡略化や低コストを重視する場合には配光可変シェードユニット８０を選択できる。その結果、車両用前照灯装置１０の設計自由度が向上する。

図９は、本実施形態のランプユニットの光源としてＬＥＤを用いた場合のランプユニット８７の概略構造図である。光源としてＬＥＤ８８を利用する場合、図９（ａ）に示すように、ＬＥＤ８８の光軸をリフレクタ３２に向けてその反射光を車両前方方向へ導くことがある。ＬＥＤ８８の場合、ハロゲンランプなどに比べ光量が少ないため、例えばシェードで遮光するロービーム用灯具として利用する場合には擬似的な増光処理を施すことが望ましい。本実施形態の場合、第１シェードは光軸に対して進退移動して、進出位置に移動したときに遮光する。ランプユニット８７は、図９（ａ）に示すように、第１シェード９０が回転軸９２を軸に回動する断面略Ｌ字形状の板状部材で形成されている。そして、図９（ａ）、図９（ｂ）に示すように第１シェード９０の水平稜線部を形成する上面部に光反射手段としてリフレクタ９０ａを有している。リフレクタ９０ａは、ミラー部材を例えば第１シェード９０の表面に蒸着やスパッタリングなどの手法により形成できる。なお、第１シェード９０は他の構成例と同様にシェードソレノイド４８によって進退移動できる。

ランプユニット８７は、第１シェード９０が図９（ａ）に示すような進出位置にある場合、第１シェード９０で遮られなかった光が前方の投影レンズ３６に放射される。また、リフレクタ９０ａで反射された光も前方の投影レンズ３６に放射される。つまり、リフレクタ９０ａが無い場合には遮光されて利用されなかった光をロービーム用配光パターンの形成のために利用できる。この場合、リフレクタ９０ａは水平稜線部近傍に配置されているので、この反射光はロービーム用配光パターンまたは特殊ロービーム用配光パターンにおいて、カットオフラインの近傍の明領域を付加的に照射する。その結果、ロービーム用配光パターンまたは特殊ロービーム用配光パターンの光度を向上させて運転者の視認性向上に寄与することができる。なお、リフレクタ９０ａの形成位置は変更可能であり、ロービーム用配光パターンにおいて光度を向上させたい領域に対応する部分にリフレクタ９０ａを形成するようにしてもよい。その結果、用途に応じた光度を有する特徴のある配光パターンを容易に形成することができる。

また、リフレクタ９０ａは、図９（ｃ）に示すように、第１シェード９０が退避位置に移動した場合もリフレクタ３２からの光をリフレクタ９０ａで反射して前方の投影レンズ３６に放射する。そして、ハイビーム用配光パターンまたは特殊ハイビーム用配光パターンにおいて、明領域を付加的に照射する。その結果、ハイビーム用配光パターンまたは特殊ハイビーム用配光パターン形成時においても配光パターンの光度を向上させ運転者の視認性向上に寄与することができる。

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、適宜変更可能であり、同様な効果を得ることができる。

本実施形態の第１シェード及び第２シェードを備えるランプユニットを含む車両用前照灯装置の概略構成を説明する構成図である。 本実施形態の配光可変シェードユニットの詳細構造を説明する説明図である。 本実施形態の第１シェード及び第２シェードの形状を説明する拡大図である。 本実施形態の車両用前照灯装置の前照灯装置制御部と車両側の車両制御部の構成を説明する機能ブロック図である。 本実施形態の車両用前照灯装置の第１シェードと第２シェードとの組合せで構成されるシェード形状の一例を説明する説明図である。 本実施形態の車両用前照灯装置の第１シェードと第２シェードとの組合せで構成されるシェード形状により形成される配光パターンを説明する説明図である。 本実施形態の車両用前照灯装置の変形例における第１シェードと第２シェードとの組合せで構成されるシェード形状の一例を説明する説明図である。 図７の変形例が平行リンクを用いて動作可能であることを説明する説明図である。 本実施形態の車両用前照灯装置の他の変形例を説明する説明図である。

符号の説明

１０ 車両用前照灯装置、 １２ ランプボディ、 １４ 透明カバー、 １６ 灯室、 １８ ランプユニット、 ２８ 前照灯装置制御部、 ３０ バルブ、 ３２ リフレクタ、 ３４ 配光可変シェードユニット、 ３６ 投影レンズ、 ３８ 第１シェード、 ４０ 第２シェード、 ４０ａ 自車線用シェード、 ４０ｂ 対向車線用シェード、 ４２ 第１シェード移動機構、 ４４ 第２シェード移動機構、 ４８ シェードソレノイド、 ５０ リンクアーム、 ５２ Ｃ型ロッド、 ６８ シェードアクチュエータ、 １００ 車両、 １０２ 車両制御部、 １０４ 電源回路、 １３０ パターン制御部、 １３２ レベリング制御部、 １０６ ライトスイッチ、 １０８ カメラ、 １１０ ステアリングセンサ、 １１２ 車速センサ、 １１４ ナビゲーションシステム、 １１６ 車高センサ。

Claims (5)

1. 投影レンズを介して車両前方へ光を照射可能な光源と、
   前記光源の光軸に対し進退可能であり、進出位置において前記光源の光の一部を遮ってロービーム用配光パターンの一部形状を形成し、退避位置においてハイビーム用配光パターンの形成を許容する第１シェードと、
   前記第１シェードを進退移動させる第１シェード移動機構と、
   前記光源の光軸に対し進退可能であり、進出位置において前記第１シェードの形成するロービーム用配光パターンの一部形状とは異なる部分の一部形状を形成するか、前記ハイビーム用配光パターンの一部を隠蔽した特殊ハイビーム用配光パターンを形成し、退避位置において前記ハイビーム用配光パターンの形成を許容する第２シェードと、
   前記第２シェードを進退移動させる第２シェード移動機構と、
   前記第１シェード移動機構と前記第２シェード移動機構を制御して前記第１シェードと前記第２シェードの少なくとも一方で形成する配光パターンの形状を決定するパターン制御部と、
   を備えたことを特徴とする車両用前照灯装置。
2. 前記第１シェードは、進出位置において水平線に平行となる水平稜線部と、当該水平稜線部の一部に形成されて前記第２シェードが進出位置において形成する前記一部形状と前記水平稜線部とを連結させる傾斜稜線部とを含むことを特徴とする請求項１記載の車両用前照灯装置。
3. 前記第２シェードは、前記光軸と平行な軸を中心に回動自在で前記進出位置において自車線側に照射する光の一部を遮光する自車線用シェードと、前記光軸と平行な軸を中心に回動自在で前記進出位置において対向車線側に照射する光の一部を遮光する対向車線用シェードと、前記光軸と平行な軸を中心に回動自在で前記自車線用シェードと前記対向車線用シェードに回動力を伝達するリンクアームと、を含み、
   前記パターン制御部は、前記リンクアームを回動させて前記自車線用シェードと前記対向車線用シェードの進出位置または退避位置を決定することを特徴とする請求項１または請求項２記載の車両用前照灯装置。
4. 前記第１シェードは、前記水平稜線部近傍に光反射手段を有し、少なくとも前記進出位置において形成する配光パターンの一部に前記光反射手段による反射光を付加的に照射することを特徴とする請求項２記載の車両用前照灯装置。
5. 前記第１シェード移動機構は、前記パターン制御部の非制御時に当該第１シェードを前記進出位置に優先移動させることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の車両用前照灯装置。

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