JP5438410B2 - 車両用前照灯装置 - Google Patents

Description

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。

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、主に前方車両が少ない道路を高速走行する場合に用いられている。

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、他車両の運転者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、特許文献１には、複数に分割されたハイビーム照射エリアのそれぞれの照射エリアへ向けて個別に光を照射する複数のハイビームユニットを備え、照射禁止対象が検出された場合に、照射禁止対象が存在する照射エリアに光を照射するハイビームユニットを消灯する技術が開示されている。この技術によれば、ハイビームによって遠方の視界を確保しつつ、照射禁止対象へのハイビームの照射を抑制できる。

特開２００８−３７２４０号公報

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、上述の照射禁止対象が対向車であった場合、この対向車が前照灯を点灯している可能性がある。対向車の前照灯が点灯していると、そこから照射された光が運転者の眼球内で散乱して、輝度コントラストの閾値が大きくなってしまう、すなわち、視認すべき対象と背景とを区別するために必要な輝度差が大きくなってしまう可能性があった。そして、その結果、照射禁止対象が存在しない領域に光を照射することで得られる運転者の視認性向上効果が抑えられてしまう可能性があった。

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、前方車両の存在に応じて光照射を制御する場合に、前方車両の存在しない領域における運転者の視認性をより向上させる技術を提供することにある。

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、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とともに複数の個別パターンに分割された付加配光パターンを形成可能な灯具ユニットと、前方車両の存在に応じて各個別パターンの形成を制御する制御部と、を備え、制御部は、前方車両の存在領域と重なる個別パターンの照度を低減するとともに、他の個別パターンのうち少なくとも一つの個別パターンの照度を増大させることを特徴とする。

この態様によれば、前方車両の存在に応じて光照射を制御する場合に、前方車両の存在しない領域における運転者の視認性をより向上させることができる。

上記態様において、制御部は、障害物検知装置によって車両前方に障害物が検知された場合に、他の個別パターンの照度を増大させてもよい。これによれば、消費電力の増大を抑えることができる。

上記態様において、制御部は、他の個別パターンのうち、自車両の走行道路に応じて決まる高視認性要求領域と重なる個別パターンの照度を増大させてもよい。これによれば、前方車両へのグレアを防ぎつつ高視認性要求領域における運転者の視認性を向上させることができるとともに、消費電力の低減を図ることができる。

また上記態様において、走行道路が市街地路に相当する場合、高視認性要求領域は道路の路肩領域であってもよい。これによれば、道路の路肩領域における運転者の視認性を高めることができる。

また上記態様において、走行道路がカーブ路に相当する場合、高視認性要求領域はカーブ路の出口領域であってもよい。これによれば、カーブ路の出口領域における運転者の視認性を高めることができる。

また上記態様において、制御部は、他の個別パターンのうち、前方車両の存在領域と重なる個別パターンに隣接する個別パターンの照度を低減してもよい。これによれば、前方車両にグレアを与える可能性をより低減することができる。

また上記態様において、制御部は、他の個別パターンのうち、高視認性要求領域と重なる個別パターンを除く個別パターンの照度を低減してもよい。これによれば、消費電力の増大をさらに抑制することができる。

本発明によれば、前方車両の存在に応じて光照射を制御する場合に、前方車両の存在しない領域における運転者の視認性をより向上させることができる。

実施形態１に係る車両用前照灯装置の概略正面図である。 車両用前照灯装置の内部構造を説明する概略鉛直断面図である。 前照灯ユニットの照射制御部と車両側の車両制御部との動作連携を説明する機能ブロック図である。 配光パターンの形状を示す説明図である。 前方車両が検知された場合の配光パターンを説明するための図である。 図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、付加配光パターンを形成する灯具ユニットの水平方向の光度変化を示す図である。 前方車両および障害物が検知された場合の配光パターンを説明するための図である。 実施形態１に係る車両用前照灯装置における、配光パターン形成の制御フローチャートである。 実施形態２に係る車両用前照灯装置における、前方車両が検知された場合の配光パターンを説明するための図である。 実施形態２に係る車両用前照灯装置における、配光パターン形成の制御フローチャートである。

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。

（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正面図である。本実施形態の車両用前照灯装置２００は、前照灯ユニットが車両の車幅方向の左右に１灯ずつ配置された配光可変式前照灯である。左右に配置された前照灯ユニットは左右対称の構造を有する点以外は実質的に同一の構成であるため、以下では、右側の前照灯ユニット２１０Ｒの構造を説明し、左側の前照灯ユニットの説明は適宜省略する。なお、左側の前照灯ユニットの各部材について記載する場合には、説明の便宜上、各部材に対して前照灯ユニット２１０Ｒの対応する部材と同一の符号を付す。

前照灯ユニット２１０Ｒは、車両前方側に開口部を有するランプボディ２１２と、この開口部を覆う透光カバー２１４で形成される灯室２１６を有する。灯室２１６には、光を車両前方方向に照射する灯具ユニット１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅと、灯具ユニット３０とが収納されている。なお、以下では適宜、灯具ユニット１０ａ〜１０ｅを総称して「灯具ユニット１０」という。

図２は、車両用前照灯装置の内部構造を説明する概略鉛直断面図である。図２は、図１におけるＩ−Ｉ線上の断面に相当する。灯室２１６内に収容された灯具ユニット１０ａの一部には、当該灯具ユニット１０ａの上下左右方向の揺動中心となるピボット機構２１８ａを有するランプブラケット２１８が形成されている。ランプブラケット２１８はランプボディ２１２の内壁面に固定されたボディブラケット２２０とネジなどの締結部材によって接続されている。したがって、灯具ユニット１０ａは灯室２１６内の所定位置に固定されるとともに、ピボット機構２１８ａを中心として、前傾姿勢または後傾姿勢などに姿勢変化可能である。

また、灯具ユニット１０ａの下面には、曲線道路走行時などに進行方向を照らす曲線道路用配光可変前照灯（Adaptive Front-lighing System:AFS）などを構成するためのスイブルアクチュエータ２２２の回転軸２２２ａが固定されている。スイブルアクチュエータ２２２は車両側から提供される操舵量のデータやナビゲーションシステムから提供される走行道路の形状データ、対向車や先行車を含む前方車両と自車との相対位置の関係などに基づいて、灯具ユニット１０ａを、ピボット機構２１８ａを中心に進行方向に旋回（スイブル：swivel）させる。その結果、灯具ユニット１０ａの照射領域が車両の正面ではなく曲線道路のカーブの先に向き、運転者の前方視認性を向上させる。スイブルアクチュエータ２２２は、例えばステッピングモータで構成することができる。なお、スイブル角度が固定値の場合には、ソレノイドなども利用可能である。

スイブルアクチュエータ２２２は、ユニットブラケット２２４に固定されている。ユニットブラケット２２４には、ランプボディ２１２の外部に配置されたレベリングアクチュエータ２２６が接続されている。レベリングアクチュエータ２２６は例えばロッド２２６ａを矢印Ｍ，Ｎ方向に伸縮させるモータなどで構成されている。ロッド２２６ａが矢印Ｍ方向に伸長した場合、灯具ユニット１０ａはピボット機構２１８ａ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２２６ａが矢印Ｎ方向に短縮した場合、灯具ユニット１０ａはピボット機構２１８ａを中心として前傾姿勢になるように揺動する。灯具ユニット１０ａ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、灯具ユニット１０ａ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。このような、レベリング調整をすることで車両姿勢に応じた光軸調整ができる。その結果、車両用前照灯装置２００による前方照射光の到達距離を最適な距離に調整することができる。

なお、このレベリング調整は、車両走行中の車両姿勢に応じて実行することもできる。例えば、車両が走行中に加速する場合は車両姿勢は後傾姿勢となり、逆に減速する場合は前傾姿勢となる。したがって、車両用前照灯装置２００の照射方向も車両の姿勢状態に対応して上下に変動して、前方照射距離が長くなったり短くなったりする。そこで、車両姿勢に基づき灯具ユニット１０ａのレベリング調整をリアルタイムで実行することで走行中でも前方照射の到達距離を最適に調整できる。これを「オートレベリング」と称することもある。

灯具ユニット１０ａ下方の灯室２１６の内壁面には、灯具ユニット１０ａの点消灯制御などを実行する照射制御部２２８（制御部）が配置されている。図１の場合、前照灯ユニット２１０Ｒを制御するための照射制御部２２８Ｒが配置されている。この照射制御部２２８Ｒは、スイブルアクチュエータ２２２、レベリングアクチュエータ２２６などの制御も実行する。

灯具ユニット１０ａ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２２６のロッド２２６ａとユニットブラケット２２４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（図示せず）を配置する。また、ボディブラケット２２０とランプブラケット２１８の接続部分に、車両前後方向に進退する一対のエーミング調整ネジ（図示せず）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、灯具ユニット１０ａ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、灯具ユニット１０ａ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、灯具ユニット１０ａ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、灯具ユニット１０ａ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２００の交換時に行われる。そして、車両用前照灯装置２００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。

灯具ユニット１０ａは、光源としてのバルブ１４、リフレクタ１６を内壁に支持する灯具ハウジング１７、および投影レンズ２０を備える。バルブ１４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、バルブ１４をハロゲンランプで構成する例を示す。リフレクタ１６は、バルブ１４から放射される光を反射する。そして、バルブ１４からの光およびリフレクタ１６で反射した光は、投影レンズ２０へと導かれる。リフレクタ１６は、その少なくとも一部が楕円球面状であり、この楕円球面は、灯具ユニット１０ａの光軸Ｏを含む断面形状が楕円形状の少なくとも一部となるように設定されている。リフレクタ１６の楕円球面状部分は、バルブ１４の略中央に第１焦点を有し、投影レンズ２０の後方焦点面上に第２焦点を有する。

投影レンズ２０は車両前後方向に延びる光軸Ｏ上に配置され、バルブ１４は投影レンズ２０の後方焦点を含む焦点面である後方焦点面よりも後方側に配置される。投影レンズ２０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からなり、後方焦点面上に形成される光源像を反転像として車両用前照灯装置２００前方の仮想鉛直スクリーン上に投影する。なお、灯具ユニット１０ａの構成は特にこれに限定されず、投影レンズ２０を持たない反射型の灯具ユニットなどであってもよい。

なお、灯具ユニット１０ｂ〜１０ｅは、灯具ユニット１０ａと同様の構造を有し、それぞれに対してスイブルアクチュエータやレベリングアクチュエータが設けられている。また、灯具ユニット３０は、後述するロービーム用配光パターンを形成可能な灯具ユニットであり、灯具ユニット１０と同様にバルブと、リフレクタを内壁に支持する灯具ハウジングと、投影レンズとを備える。また、灯具ユニット３０は、従来公知のシェード機構をバルブと投影レンズとの間に備え、バルブから照射された光の一部が当該シェード機構によって遮られることでロービーム用配光パターンが形成される。灯具ユニット３０に対してもスイブルアクチュエータやレベリングアクチュエータが設けられている。灯具ユニット１０ｂ〜１０ｅ、および灯具ユニット３０の点消灯制御や、各灯具ユニットに設けられたスイブルアクチュエータやレベリングアクチュエータの制御は、照射制御部２２８によって実行される。照射制御部２２８は、灯具ユニット１０ａ〜１０ｅ、および灯具ユニット３０の制御を個別に実行することができる。

図３は、上述のように構成された前照灯ユニットの照射制御部と車両側の車両制御部との動作連携を説明する機能ブロック図である。なお、上述のように右側の前照灯ユニット２１０Ｒおよび左側の前照灯ユニット２１０Ｌの構成は基本的に同一であるため、前照灯ユニット２１０Ｒ側のみの説明を行い前照灯ユニット２１０Ｌ側の説明は省略する。

前照灯ユニット２１０Ｒの照射制御部２２８Ｒは、車両３００に搭載された車両制御部３０２から得られた情報に基づいて電源回路２３０の制御を行い、灯具ユニット１０，３０のバルブ１４の点灯制御を実行する。また、照射制御部２２８Ｒは車両制御部３０２から得られた情報に基づいてスイブル制御部２３４、およびレベリング制御部２３６を制御する。スイブル制御部２３４は、スイブルアクチュエータ２２２を制御して灯具ユニット１０、３０の光軸を車幅方向について調整する。例えば、曲路走行や右左折走行などの旋回時に灯具ユニット１０、３０の光軸をこれから進行する方向に向ける。また、レベリング制御部２３６は、レベリングアクチュエータ２２６を制御して、灯具ユニット１０、３０の光軸を車両上下方向について調整する。例えば、加減速時における車両姿勢の前傾、後傾に応じて灯具ユニット１０、３０の姿勢を調整して前方照射光の到達距離を最適な距離に調整する。車両制御部３０２は、前照灯ユニット２１０Ｌに対しても同様の情報を提供し、前照灯ユニット２１０Ｌに設けられた照射制御部２２８Ｌ（制御部）が、照射制御部２２８Ｒと同様の制御を実行する。

本実施形態の場合、前照灯ユニット２１０Ｌ，２１０Ｒ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３０４の操作内容に応じて切り替え可能である。この場合、ライトスイッチ３０４の操作に応じて、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒが灯具ユニット１０、３０の点消灯を制御して配光パターンを決定する。

本実施形態の前照灯ユニット２１０Ｌ，２１０Ｒは、ライトスイッチ３０４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３００の状態や車両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。例えば、自車の前方に先行車や対向車、歩行者などが存在することが検出できた場合には、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは車両制御部３０２から得られた情報に基づいてグレアを防止するべきであると判定し、ロービーム用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、歩行者などが存在しないことが検出できた場合には、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは運転者の視認性を向上させるべきであると判定してハイビーム用配光パターンを形成する。また、ロービーム用配光パターンおよびハイビーム用配光パターンに加えて、各灯具ユニット１０の点消灯を個別に制御することで、前方車両の存在状態に応じて前方車両を考慮した最適な配光パターンを形成してもよい。このような制御モードをＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）モードという場合がある。

このように先行車や対向車などの対象物を検出するために、車両制御部３０２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３０６が接続されている。カメラ３０６で撮影された画像フレームデータは、画像処理部３０８で対象物認識処理などの所定の画像処理が施され、その認識結果が車両制御部３０２へ提供される。例えば、画像処理部３０８から提供された認識結果データの中に車両制御部３０２が予め保持している車両を示す特徴点を含むデータが存在する場合、車両制御部３０２は車両の存在を認識して、その情報を照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒに提供する。照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、車両制御部３０２から車両の情報を受けて、その車両を考慮した最適な配光パターンを形成する。ここで、前記「車両を示す特徴点」とは、例えば前方車両の前照灯や、テールランプなどの標識灯の推定存在領域に現れる所定光度以上の光点である。また、画像処理部３０８から提供された認識結果データの中に予め保持している歩行者を示す特徴点を含むデータが存在する場合、車両制御部３０２がその情報を照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒに提供し、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、その歩行者を考慮した最適な配光パターンを形成する。

また、車両制御部３０２は、車両３００に通常搭載されているステアリングセンサ３１０、車速センサ３１２などからの情報も取得可能である。そして、これにより照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、車両３００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したり、光軸の方向を変化させて簡易的に配光パターンを変化させたりすることができる。例えば、車両制御部３０２がステアリングセンサ３１０からの情報に基づいて車両が旋回していると判定した場合、車両制御部３０２から情報を受け取った照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、スイブル制御部２３４によりスイブルアクチュエータ２２２を制御して灯具ユニット１０、３０の光軸を旋回方向に向けて視界を向上させる。このような制御モードを旋回感応モードという場合がある。

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先行車、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自車前方を照明することが好ましい。そこで、車両制御部３０２が車速センサ３１２からの情報に基づき高速走行していると判定したときに、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒはレベリング制御部２３６によりレベリングアクチュエータ２２６を制御して灯具ユニット１０、３０を後傾姿勢に変化させてもよい。このような制御モードを速度感応モードという場合がある。

また、車両制御部３０２は、車両３００に搭載されている図示しない車間距離センサからも情報を取得可能であり、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは前方車両と自車との距離（車間距離）に応じて配光パターンのカットオフラインの高さを調整することができる。例えば、車両制御部３０２が車間距離センサからの情報に基づき前方車両が比較的遠方にいると判定した場合、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒはレベリング制御部２３６によりレベリングアクチュエータ２２６を制御して灯具ユニット３０を後傾姿勢に変化させる。これによりロービーム用配光パターンのカットオフラインをわずかに上昇させて、前方車両へのグレアを防ぎつつ、運転者の視認性を向上させることができる。このような制御で形成する配光パターンをダイナミックカットオフラインという場合がある。

なお、灯具ユニット１０の光軸調整は、スイブルアクチュエータ２２２やレベリングアクチュエータ２２６を用いずに実行することもできる。例えば、エーミング制御をリアルタイムで実行するようにして灯具ユニット１０、３０を旋回させたり前傾姿勢や後傾姿勢にして、所望する方向の視認性を向上させてもよい。

この他、車両制御部３０２は、ナビゲーションシステム３１４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、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒはレベリングアクチュエータ２２６、スイブルアクチュエータ２２２などを制御して、走行道路に適した配光パターンをスムーズに形成することもできる。このような制御モードをナビ感応モードという場合もある。以上説明した各種制御モードを含む配光パターンの自動形成制御は、例えばライトスイッチ３０４によって自動形成制御が指示された場合に実行される。

次に、車両用前照灯装置２００の各前照灯ユニット２１０Ｌ，２１０Ｒにより形成可能な配光パターンについて説明する。図４は、配光パターンの形状を示す説明図である。なお、図４では、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た配光パターンを示している。また、上述の通り、前照灯ユニット２１０Ｌおよび前照灯ユニット２１０Ｒは実質的に同一の構造を有し、したがって同一の配光パターンを形成可能である。

前照灯ユニット２１０Ｌ，２１０Ｒは、灯具ユニット３０からの照射光によりロービーム用配光パターンＬｏを形成することができる。図４に示すロービーム用配光パターンＬｏは、左側通行時に前方車両や歩行者にグレアを与えないように配慮された配光パターンである。ロービーム用配光パターンＬｏは、その上端のＶ−Ｖ線よりも右側に、水平ラインであるＨ−Ｈ線と平行に延びる対向車線側カットオフラインを、またＶ−Ｖ線よりも左側に、対向車線側カットオフラインよりも高い位置でＨ−Ｈ線と平行に延びる自車線側カットオフラインを、そして対向車線側カットオフラインと自車線側カットオフラインとの間に、両者をつなぐ斜めカットオフラインをそれぞれ有する。斜めカットオフラインは、対向車線側カットオフラインと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。

また、前照灯ユニット２１０Ｌ，２１０Ｒは、灯具ユニット１０からの照射光によりハイビーム用配光パターンＨｉを形成することができる。ハイビーム用配光パターンＨｉは、ロービーム用配光パターンＬｏ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に相当し、ロービーム用配光パターンＬｏに対して付加的に形成される。ハイビーム用配光パターンＨｉは、前方の広範囲および遠方を照明する配光パターンであり、例えば、前方車両や歩行者へのグレアを配慮する必要のない場合に形成される。具体的には、前方車両や歩行者が存在しないか、あるいはハイビーム用配光パターンＨｉを形成してもグレアを受けない程度に遠距離に前方車両などが存在する場合に形成される。

ハイビーム用配光パターンＨｉは、灯具ユニット１０ａ〜１０ｅのそれぞれによって形成される、略矩形形状で水平一列に配置された個別パターンＨｉａ〜Ｈｉｅに分割されている。個別パターンＨｉａは灯具ユニット１０ａにより、個別パターンＨｉｂは灯具ユニット１０ｂにより、個別パターンＨｉｃは灯具ユニット１０ｃにより、個別パターンＨｉｄは灯具ユニット１０ｄにより、個別パターンＨｉｅは灯具ユニット１０ｅにより、それぞれ形成される。照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、各個別パターンＨｉａ〜Ｈｉｅの照度を独立に増大・低減させることができる。個別パターンＨｉａ〜Ｈｉｅの照度は、電源回路２３０からバルブ１４に出力する電力の大きさを変化させることで増減させることができる。ここで、前記「低減」には、配光パターンを形成したままその照度を前方車両にグレアを与えない程度にまで下げる場合と、配光パターンの照度を０にする、すなわち消灯する場合とを含む。前記「前方車両にグレアを与えない程度」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可能である。

前照灯ユニット２１０Ｌ、２１０Ｒは、ロービーム用配光パターンＬｏと個別パターンＨｉａ〜Ｈｉｅを組み合わせて、各種の特殊付加配光パターンを形成可能である。例えば、前照灯ユニット２１０Ｌ，２１０Ｒは、ロービーム用配光パターンＬｏと、個別パターンＨｉｃおよび個別パターンＨｉｄとを組み合わせて、いわゆる「左片ハイビーム」を形成する左片ハイ用配光パターンを形成することができる。この左片ハイ用配光パターンは、左側通行時にハイビーム用配光パターンＨｉの対向車線側を遮光し、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る。また、ロービーム用配光パターンＬｏと個別パターンＨｉｅと個別パターンＨｉｂとを組み合わせて、いわゆる「右片ハイビーム」を形成する右片ハイ用配光パターンを形成することができる。この右片ハイ用配光パターンは、左側通行時にハイビーム用配光パターンＨｉの自車線側を遮光し、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る。さらに、前照灯ユニット２１０Ｌで左片ハイ用配光パターンおよび右片ハイ用配光パターンのいずれか一方を形成し、前照灯ユニット２１０Ｒで他方を形成することで、いわゆるスプリット配光パターンを形成することができる。このスプリット配光パターンは、水平ラインよりも上方の中央部に遮光領域を有し、この遮光領域の水平方向両側にハイビーム領域を有する配光パターンである。

続いて、上述の構成を備えた本実施形態に係る車両用前照灯装置２００による配光パターンの形成制御の一例を説明する。図５は、前方車両が検知された場合の配光パターンを説明するための図である。図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、付加配光パターンを形成する灯具ユニットの水平方向の光度変化を示す図である。図６（Ａ）および図６（Ｂ）において、破線ａは前方車両が存在しない場合の光度を示し、実線ｂは前方車両が存在する場合の光度を示す。また、図６は、灯具ユニット１０ａ〜１０ｅをまとめて一つの灯具ユニットとして見たときの光度変化を示している。なお、図５は模式的に示した図であるため、図５に示した各個別パターンの水平方向角度と、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示した水平方向角度とは必ずしも一致していない。

本実施形態に係る車両用前照灯装置２００では、付加配光パターンであるハイビーム用配光パターンＨｉが複数の個別パターンＨｉａ〜Ｈｉｅに分割され、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒがハイビーム用配光パターンＨｉを形成するとともに、前方車両の存在に応じて各個別パターンＨｉａ〜Ｈｉｅの照度を調整するＡＤＢモードを実行する。そして、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、ＡＤＢモードにおいて前方車両の存在領域と重なる個別パターンの照度を低減するとともに、他の個別パターンのうち少なくとも一つの個別パターンの照度を増大させる。付加配光パターンは、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配光パターンである。

具体的には、運転者がライトスイッチ３０４の操作によりハイビームを指示した場合には、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、灯具ユニット３０および灯具ユニット１０を点灯してロービーム用配光パターンＬｏとハイビーム用配光パターンＨｉとによってハイビーム時の光照射を実行する。また、運転者がロービームを指示した場合には、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、灯具ユニット３０を点灯してロービーム用配光パターンＬｏによってロービーム時の光照射を実行する。

また、例えばライトスイッチ３０４の一部を構成する図示しないＡＤＢモードスイッチがＯＮにされると、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、車両制御部３０２の指示に基づいてＡＤＢモードを実行する。ＡＤＢモードにおいて、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、ロービーム用配光パターンＬｏおよび各個別パターンＨｉａ〜Ｈｉｅを形成する。そして、
図５に示すように前方車両４００の存在が検知されると、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、前方車両４００の存在領域と重なる個別パターンＨｉｅの照度を低減する。また、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、前方車両の存在領域と重ならない個別パターンＨｉａ，Ｈｉｂ，Ｈｉｃ，Ｈｉｄの照度を増大させる。すなわち、図６（Ａ）に示すように、前方車両の存在する領域Ａに光を照射する灯具ユニット１０ｅの光度を低減し、他の領域に光を照射する灯具ユニット１０ａ〜１０ｄの光度を増大させる。

このように、前方車両４００の存在領域と重なる個別パターンの照度を低減し、他の個別パターンで前方車両４００の存在しない領域を照射することで、前方車両４００へのグレアを防ぎつつ、他の領域における運転者の視認性を向上させることができる。また、他の個別パターンの照度を増大させることで他の領域を光照射することによって得られる運転者の視認性向上効果の抑制を回避することができ、したがって、この領域における運転者の視認性をより向上させることができる。なお、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒには各個別パターンＨｉａ〜Ｈｉｅの存在領域の範囲情報が予め格納されており、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは当該範囲情報を参照することで、前方車両４００の存在領域と重なる個別パターンを判断することができる。

照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、前方車両４００の存在領域と重ならない他の個別パターンのうち、前方車両４００の存在領域と重なる個別パターンに隣接する個別パターンの照度を低減するようにしてもよい。例えば図５では、前方車両４００の存在領域と重なる個別パターンＨｉｅに隣接する個別パターンＨｉａおよび個別パターンＨｉｂの照度を低減する。これにより、例えば前方車両４００の移動に対する付加配光パターンの形成制御が間に合わない事態が生じた場合であっても、前方車両４００にグレアを与えるおそれを低減することができる。この場合、個別パターンＨｉａ，Ｈｉｂの照度は、前方車両が存在しない場合に形成されるハイビーム用配光パターンＨｉの照度よりは暗く、前方車両の存在領域と重なる個別パターンＨｉｅの照度よりは明るくなるように低減することが好ましい。すなわち、図６（Ｂ）に示すように、前方車両の存在する領域Ａに光を照射する灯具ユニット１０ｅの光度を低減するとともに、領域Ａに隣接する領域Ｂに光を照射する灯具ユニット１０ａ，１０ｂの光度を領域Ａの光度よりは大きく、かつ前方車両が存在しない場合の光度よりも小さくする。これによれば、前方車両にグレアを与える可能性を低減しつつ、運転者の視認性をある程度向上させることができる。

さらに、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、例えば車両制御部３０２とカメラ３０６とで構成される障害物検知装置によって自車両の前方に障害物が検知された場合に、前方車両の存在領域と重ならない他の個別パターンの照度を増大させるようにしてもよい。図７は、前方車両および障害物が検知された場合の配光パターンを説明するための図である。図７に示すように、障害物として例えば歩行者４１０が検知された場合に、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、前方車両４００と重なる個別パターンＨｉｅの照度を低減するとともに、他の個別パターンＨｉａ，Ｈｉｂ，Ｈｉｃ，Ｈｉｄの照度を増大させる。通常、障害物が存在する場合よりも障害物が存在しない場合において、前方車両が存在しない領域における運転者の視認性を向上させたいという要求は少ない。そこで、障害物が検知されたときだけ他の個別パターンの照度を増大させるようにする。これにより、運転者の視認性の向上を図りつつ、消費電力の増大を抑えることができる。また、この場合、検知された障害物の存在領域と重なる個別パターンの照度だけを増大させるようにしてもよい。これによれば、さらなる消費電力の低減が可能である。

なお、前方車両の存在領域と重なる個別パターンに隣接する個別パターンの照度を低減する制御と、障害物が検知された場合に障害物の存在領域と重なる個別パターンの照度を増大させる制御とを合わせて行う場合に、当該隣接する個別パターンと障害物の存在領域と重なる個別パターンとが重なった場合には、前方車両に与えるグレアの防止と運転者の視認性向上とのどちらを優先するかに応じて、当該個別パターンの照度の増大または低減を適宜選択することができる。

図８は、実施形態１に係る車両用前照灯装置における、配光パターン形成の制御フローチャートである。このフローは、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒが所定のタイミングで繰り返し実行する。なお、この制御フローチャートは、障害物が検知されたときに他の個別パターンの照度を増大させる制御を含む場合の制御フローチャートである。

まず、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、車両制御部３０２から得られた情報に基づいて、ＡＤＢモードの実行指示がなされているか判断する（ステップ１０１：以下Ｓ１０１と略記する。他のステップも同様）。ＡＤＢモードの実行指示がなされていない場合（Ｓ１０１＿Ｎｏ）、本ルーチンを終了する。ＡＤＢモードの実行指示がなされていた場合（Ｓ１０１＿Ｙｅｓ）、照射制御部２２８Ｌ，２２８ＲはＡＤＢモードを実施して、前方車両が検知されたか判断する（Ｓ１０２）。

前方車両が検知された場合（Ｓ１０２＿Ｙｅｓ）、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、障害物が検知されたか判断する（Ｓ１０３）。障害物が検知された場合（Ｓ１０３＿Ｙｅｓ）、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、前方車両の存在領域と重なる個別パターンの照度を低減するとともに、他の個別パターンの照度を増大させ（Ｓ１０４）、本ルーチンを終了する。障害物が検知されなかった場合（Ｓ１０３＿Ｎｏ）、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、前方車両の存在領域と重なる個別パターンの照度を低減し（Ｓ１０５）、本ルーチンを終了する。前方車両が検知されなかった場合（Ｓ１０２＿Ｎｏ）、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、全ての個別パターンＨｉａ〜Ｈｉｅを含むハイビーム用配光パターンＨｉを形成し（Ｓ１０６）、本ルーチンを終了する。

以上説明した構成による動作と作用効果を総括する。本実施形態に係る車両用前照灯装置２００では、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒが、付加配光パターンを構成する複数の個別パターンの形成を前方車両の存在に応じて制御するＡＤＢモードを実行する。そして、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、ＡＤＢモードにおいて前方車両を検知した場合、前方車両の存在領域と重なる個別パターンの照度を低減するとともに、他の個別パターンのうち少なくとも一つの照度を増大させる。これにより、前方車両へのグレアを防ぐとともに、前方車両の存在しない領域における運転者の視認性をより向上させることができる。

また、上述の制御において、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、他の個別パターンのうち、前方車両の存在領域と重なる個別パターンに隣接する個別パターンの照度を低減することができる。これによれば、前方車両の存在しない領域における運転者の視認性向上効果は若干抑えられるが、前方車両にグレアを与える可能性をより低減することができる。さらに、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、障害物が検知された場合に、他の個別パターンの照度を増大させるようにしてもよい。これによれば、消費電力の増大を抑えることができる。

（実施形態２）
実施形態２に係る車両用前照灯装置は、前方車両の存在しない領域と重なる個別パターンのうち、自車両の走行道路に応じて決まる高視認性要求領域と重なる個別パターンの照度を増大させる制御を実行する。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主な構成や、形成可能な配光パターンの形状などは実施形態１と同様であるため、実施形態１と同様の構成については同一の符号を付し、その説明および図示は適宜省略する。

図９は、実施形態２に係る車両用前照灯装置における、前方車両が検知された場合の配光パターンを説明するための図である。本実施形態に係る車両用前照灯装置２００では、付加配光パターンであるハイビーム用配光パターンＨｉが複数の個別パターンＨｉａ〜Ｈｉｅに分割され、ＡＤＢモードにおいて照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、前方車両の存在領域と重なる個別パターンの照度を低減するとともに、他の個別パターンのうち少なくとも一つの個別パターンの照度を増大させる。

本実施形態では、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、他の個別パターンのうち自車両の走行道路に応じて決まる高視認性要求領域と重なる個別パターンの照度を増大させる。具体的には図９に示すように、自車両の走行する道路がカーブ路に相当する場合、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、前方車両４００の存在領域と重なる個別パターンＨｉｅの照度を低減する。また、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、カーブ路ではカーブ路の出口領域が高視認性要求領域であると定め、カーブ路の出口領域と重なる個別パターンＨｉｂの照度を増大させる。ここで、高視認性要求領域は道路の形状に応じて決まり、例えば走行道路が市街地路に相当する場合は、高視認性要求領域は道路の路肩領域である。照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、カメラ３０６や、ステアリングセンサ３１０、ナビゲーションシステム３１４から得られる情報に基づいて走行道路の形状や種類を判定することができる。そして、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒには、走行道路に応じて決まる高視認性要求領域に関する情報が予め登録されており、この情報を参照して高視認性要求領域を特定することができる。高視認性要求領域と重なる個別パターンＨｉｂを除く他の個別パターンＨｉａ，Ｈｉｃ，Ｈｉｄは、初期照度での形成状態を維持する。ここで、前記「初期照度」とは、前方車両が存在しない状態で通常形成されるハイビーム用配光パターンＨｉの照度である。

このように、前方車両４００と重なる個別パターンの照度を低減し、高視認性要求領域と重なる個別パターンの照度を増大させることで、前方車両４００へのグレアを防ぎつつ高視認性要求領域における運転者の視認性を向上させることができるとともに、消費電力の低減を図ることができる。

また、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、他の個別パターンのうち、高視認性要求領域と重なる個別パターンを除く個別パターンの照度を低減するようにしてもよい。例えば図９に示す状態では、個別パターンＨｉａ，Ｈｉｃ，Ｈｉｄの照度を低減する。この場合、これらの個別パターンの照度は、前方車両が存在しない場合に形成されるハイビーム用配光パターンＨｉの照度よりは暗く、前方車両の存在領域と重なる個別パターンＨｉｅの照度よりは明るくなるように低減することが好ましい。これによれば、高視認性要求領域における運転者の視認性を向上させるとともに、消費電力の低減を図ることができる。また、前方車両存在領域および高視認性要求領域を除く他の領域における運転者の視認性もある程度向上させることができる。

なお、実施形態１で述べた前方車両の存在領域と重なる個別パターンに隣接する個別パターンの照度を低減する制御と、高視認性要求領域と重なる個別パターンの照度を増大させる制御とを合わせて行う場合に、当該隣接する個別パターンと高視認性要求領域と重なる個別パターンとが重なった場合には、前方車両に与えるグレアの防止と運転者の視認性向上とのどちらを優先するかに応じて、当該個別パターンの照度の増大または低減を適宜選択することができる。

図１０は、実施形態２に係る車両用前照灯装置における、配光パターン形成の制御フローチャートである。このフローは、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒが所定のタイミングで繰り返し実行する。

まず、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、車両制御部３０２から得られた情報に基づいて、ＡＤＢモードの実行指示がなされているか判断する（Ｓ２０１）。ＡＤＢモードの実行指示がなされていない場合（Ｓ２０１＿Ｎｏ）、本ルーチンを終了する。ＡＤＢモードの実行指示がなされていた場合（Ｓ２０１＿Ｙｅｓ）、照射制御部２２８Ｌ，２２８ＲはＡＤＢモードを実施して、前方車両が検知されたか判断する（Ｓ２０２）。

前方車両が検知された場合（Ｓ２０２＿Ｙｅｓ）、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、自車両の走行道路における高視認性要求領域を特定する（Ｓ２０３）。そして、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、前方車両の存在領域と重なる個別パターンの照度を低減するとともに、他の個別パターンのうち高視認性要求領域と重なる個別パターンの照度を増大させ（Ｓ２０４）、本ルーチンを終了する。前方車両が検知されなかった場合（Ｓ２０２＿Ｎｏ）、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、全ての個別パターンＨｉａ〜Ｈｉｅを含むハイビーム用配光パターンＨｉを形成し（Ｓ２０５）、本ルーチンを終了する。

以上説明したように、本実施形態では、ＡＤＢモードにおいて前方車両を検知した場合、前方車両の存在領域と重なる個別パターンの照度を低減するとともに、他の個別パターンのうち高視認性要求領域と重なる個別パターンの照度を増大させる。これにより、前方車両へのグレアを防ぐとともに、前方車両の存在しない領域のうち高視認性要求領域における運転者の視認性をより向上させることができる。また、他の個別パターンのうち、高視認性要求領域と重なる個別パターンを除く個別パターンの照度を増大させないため、消費電力の増大を抑えることができる。また、これらの個別パターンの照度を低減した場合には、消費電力の増大をさらに抑制することができる。

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など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。

例えば、上述の各実施形態に係る車両用前照灯装置２００は、各個別パターンＨｉａ〜Ｈｉｅに対応する灯具ユニット１０ａ〜１０ｅが設けられた構成であるが、灯具ユニットの構成は特にこれに限定されない。例えば、複数のＬＥＤがマトリクス状に配置された光源を含む灯具ユニットを備え、これら複数のＬＥＤの出力を個別に制御して各個別パターンＨｉａ〜Ｈｉｅを形成する構成であってもよい。また、光源と投影レンズとを互いの光軸が交わるように配置するとともに、互いの光軸の交点位置に複数の微小ミラーがマトリクス状に配置されたＤＭＤ（Digital Mirror Device）を配置して、光源からの光がＤＭＤで反射されて投影レンズに進入するようにし、ＤＭＤの各微小ミラーの角度を個別に切り換えることで各個別パターンＨｉａ〜Ｈｉｅを形成する構成であってもよい。さらに、光源と投影レンズとを互いの光軸が交わるように配置するとともに、互いの光軸の交点位置に高速駆動が可能な小型ミラーを配置して、光源のスポット光をスキャンすることで各個別パターンＨｉａ〜Ｈｉｅを形成する構成であってもよい。

また、上述の各実施形態では、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒが前方車両の存在状態や、前方車両存在領域などと重なる個別パターン、高視認性要求領域などを判断しているが、車両制御部３０２がこれらの判断を実行するようにしてもよい。この場合、照射制御部２２８Ｌ，２２８Ｒは、車両制御部３０２からの指示に基づいてバルブ１４の点消灯などを制御する。

Ｈｉ ハイビーム用配光パターン、 Ｈｉａ，Ｈｉｃ，Ｈｉｄ，Ｈｉｅ，Ｈｉｂ 個別パターン、 Ｌｏ ロービーム用配光パターン、 １０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ，１０ｅ 灯具ユニット、 ３０ 灯具ユニット、 ２００ 車両用前照灯装置、 ２１０Ｌ，２１０Ｒ 前照灯ユニット、 ２２８，２２８Ｌ，２２８Ｒ 照射制御部、 ３００ 車両、 ４００ 前方車両。

Claims (7)

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とともに複数の個別パターンに分割された付加配光パターンの、前記複数の個別パターンのそれぞれを形成する複数の灯具ユニットと、
   前方車両の存在に応じて各個別パターンの形成を制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、前方車両の存在領域と重なる個別パターンを形成する前記灯具ユニットへ供給する電力を低減して当該個別パターンの照度を低減するとともに、他の個別パターンを形成する前記灯具ユニットのうち少なくとも一つへ供給する電力を増大させて当該他の個別パターンのうち少なくとも一つの個別パターンの照度を増大させることを特徴とする車両用前照灯装置。
2. 前記制御部は、前記他の個別パターンのうち、前方車両の存在領域と重なる個別パターンに隣接する個別パターンの照度を、前記前方車両の存在領域と重なる個別パターンの照度よりは明るくなるように低減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。
3. 前記制御部は、前方車両の存在領域と重なる個別パターンの両隣の個別パターンの照度を低減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。
4. 前記制御部は、前記他の個別パターンの全ての照度を増大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。
5. 前記制御部は、前記他の個別パターンのうち、自車両の走行道路に応じて決まる高視認性要求領域と重なる個別パターンの照度を増大させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の車両用前照灯装置。
6. 前記制御部は、前記他の個別パターンのうち、高視認性要求領域と重なる個別パターンを除く個別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。
7. 前記制御部は、障害物検知装置によって車両前方に障害物が検知された場合に、前記他の個別パターンの照度を増大させることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の車両用前照灯装置。

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