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JP6599613B2 - 配光可変車両用灯具 - Google Patents

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Description

本発明は、車両の運転状況に適応させて配光パターンを変化させる車両用灯具に関する。
従来、車両用前照灯において、ハイビームの配光パターンを前方車両の位置に応じて制御するＡＤＢ（Adaptive Driving Beam）システムが知られている。例えば、特許文献１には、配光パターンのＡＤＢ制御に加え、自車両の走行方向に合わせてハイビームの照射方向を左右に変化させるスイブル制御を行う前照灯が記載されている。また、特許文献２には、スイブル制御に加え、ハイビームの照射方向を上下に変化させるレべリング制御を行う車両用灯具が提案されている。
特開２０１２−１６２１２１号公報 特開２０１３−２５６２９２号公報
ところで、運転状況に適応させて配光パターンや照射方向を変化させるためには、可動部に高い応答性が求められる。そこで、従来、ＬＥＤやＬＤ等の半導体光源を使用し、可動部全体の質量を低下させる試みがなされている。特に、ＬＤは、スポット光を遠方まで照射できるため、比較的輝度の低いＬＥＤと組み合わせることで、多様な配向パターンを形成できる利点がある。ところが、従来のＡＤＢ制御によってレーザービームの照射方向を変化させると、直射光が対向車の運転者に眩惑を与えたり、反射光が自車両の運転者の視認性を低下させたりするなどの問題点があった。
そこで、本発明の目的は、こうした問題を招くことなく、高輝度光源と低輝度光源を併用して多様な配光パターンを形成できる車両用灯具を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の車両用灯具は、相対的に低い輝度の光を出射する低輝度光源と、相対的に高い輝度の光を出射する高輝度光源と、低輝度光源および高輝度光源が出射する光の向きを変更するアクチュエータと、車両の運転状況に適応させてアクチュエータ及び高輝度光源の光出力を関連付けて制御するＡＤＢ制御装置とを備えたことを特徴とする。
ここで、低輝度光源および高輝度光源としては、半導体光源を好ましく使用でき、例えば、低輝度光源にＬＥＤを用い、高輝度光源にＬＤを使用できるほか、低輝度タイプＬＥＤと高輝度タイプＬＥＤを組み合わせて使用することもできる。アクチュエータとしては、低輝度および高輝度光源を共に水平方向へ駆動するスイブル用アクチュエータ、両方の光源を個別に上下方向へ駆動するレべリング用アクチュエータなどを使用できる。また、ＡＤＢ制御装置は、アクチュエータと高輝度光源の光出力を次のように関連付けて制御する。
（Ａ）ＡＤＢ制御装置は、高輝度光源の出射光が対向車に向かうときに、高輝度光源の光出力をそれ以前よりも低下させる制御を行う。
（Ｂ）ＡＤＢ制御装置は、高輝度光源の出射光が再帰性反射物に向かうときに、高輝度光源の光出力をそれ以前よりも低下させる制御を行う。
（Ｃ）ＡＤＢ制御装置は、高輝度光源の出射光が曲路の延長方向に向かうときに、高輝度光源の光出力をそれ以前よりも高める制御を行う。
（Ｄ）ＡＤＢ制御装置は、高輝度光源の出射光が下向きから上向きに変化するときに、高輝度光源の光出力を低から高に変化させる制御を行う。
（Ｅ）ＡＤＢ制御装置は、荒天時に、高輝度光源の光軸を路面に向け、低輝度光源の光出力を低下または停止させる制御を行う。
本発明の車両用灯具によれば、ＡＤＢ制御を行うにあたって、高輝度光源の光出力を照射方向と関連付けて制御するので、他車両や自車両の運転者に眩しさを与えることなく、多様な配光パターンを形成できるという優れた効果を奏する。
本発明の一実施形態を示す車両用前照灯の正面図である。 図１の前照灯の垂直断面図である。 前照灯の電気制御システムを示すブロック図である。 前照灯の配光パターンを示すモデル図である。 ＡＤＢ制御の実施例１を示す動作説明図である。 ＡＤＢ制御の実施例２を示す動作説明図である。 ＡＤＢ制御の実施例３を示す動作説明図である。 ＡＤＢ制御の実施例４を示す動作説明図である。 ＡＤＢ制御の実施例５を示す動作説明図である。
以下、本発明を前照灯に具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。図１、図２に示す車両用前照灯１は、灯具ハウジング２と前面カバー３との間に灯室４を形成し、灯室４内にロービームユニット５とハイビームユニット６を装備している。ハイビームユニット６には、光源ベース７と、光源ベース７を水平方向に旋回するスイブル用アクチュエータ８と、光源ベース７を垂直方向に傾動するレベリング用アクチュエータ９とが設けられている。
光源ベース７の上には、相対的に低い輝度の光を出射する低輝度光源１１と、低輝度光源１１の発光を車両前方に反射させる第１リフレクタ１２と、相対的に高い輝度の光を出射する高輝度光源１３と、高輝度光源１３の発光を車両前方に反射させる第２リフレクタ１４とが設けられている。そして、この実施形態では、低輝度光源１１にＬＥＤが用いられ、高輝度光源１３にＬＤが使用され、第１および第２リフレクタ１２，１４にパラボラ型の反射鏡が用いられている。
図３に示すように、前照灯１の電気制御システム２０は、車両の運転状況に適応させてハイビームの配向パターンを制御するためのＡＤＢ制御装置２１を備えている。ＡＤＢ制御装置２１には、各種のセンサー類から運転情報を入力する運転情報入力部２２と、入力情報に基づいて現在の運転状況を判別する運転状況判別部２３と、スイブル用およびレベリング用のアクチュエータ８，９を制御する配向制御部２４と、ロービーム光源１０、低輝度光源１１および高輝度光源１３の光出力を制御する光源制御部２５と、運転状況の判別結果に基づいて配向制御部２４と光源制御部２５を関連付けて制御するＣＰＵ２６とが設けられている。
なお、運転情報入力部２２が入力する情報には、カメラ３１、照度センサー３２、カーナビシステム３３、操舵角センサー３４、ビーム切替スイッチ３５、車速センサー３６などにより検知された情報が含まれる。そして、これらの運転情報に基づいて運転状況判別部２３が、対向車を含む前方車両の位置、標識や看板等の再帰性反射物の位置、道路形状、自車両の進行方向、ビーム位置、自車両の速度等の運転状況を判別するようになっている。
次に、ＡＤＢ制御装置２１による配光可変制御について説明する。この実施形態の前照灯１は、図４（ａ）に示すように、ロービーム光源１０が出射した光ですれ違いパターンＰ１を形成し、低輝度光源１１が出射した光でハイビームパターンＰ２を形成し、高輝度光源１３が出射した光でスポットハイビームパターンＰ３を形成する。図４（ｂ）に示すように、スポットハイビームパターンＰ３は、ハイビームパターンＰ２に組み合わせて形成され、自車両の前方を２００ｍ〜５００ｍ先まで明るく照明する。
図５は、配光可変制御の実施例１（ＡＤＢ制御１）を示す。ビーム切替スイッチ３５がＬｏからＨｉに切り替えられると、ＡＤＢ制御装置２１は運転状況に応じて低輝度光源１１および高輝度光源１３が出射する光の向きを変更するための配向制御を行う（Ｓ１１）。これにより、例えば図５（ｂ）に示すように、左右の前照灯１のハイビームパターンＰ２で道路の外側領域を照明し、スポットハイビームパターンＰ３で道路の路肩部分をより明るく照明することができる。
この状態で、対向車Ｖ１が自車両（図示略）に接近すると、ＡＤＢ制御装置２１は、カメラ３１の映像情報に基づいて自車両と対向車Ｖ１の相対位置を判別し、自車両の照明光が対向車Ｖ１に届く位置まで接近した時点で（Ｓ１２）、図５（ｃ）に示すように、対向車Ｖ１側の車線を照明する一方の前照灯１において、高輝度光源１３の光出力を低下または停止させる制御を行う（Ｓ１３）。実施例１の制御によれば、対向車Ｖ１に向かう高輝度のスポットハイビームパターンＰ３を瞬時に減光または消滅するので、従来のＡＤＢ制御のような応答遅れを生じることなく、対向車Ｖ１の運転者に与えるグレアを未然に防止することができる。
図６は、配光可変制御の実施例２（ＡＤＢ制御２）を示す。ここでは、低輝度光源１１および高輝度光源１３の配向制御中（Ｓ２１）に、ＡＤＢ制御装置２１は、照度センサー３２の検知情報に基づいて、自車両（図示略）の前方にデリニエータや標識など所定数の再帰性反射物ＲＲの存在を判別したときに（Ｓ２２）、自車線側を照明する前照灯１において、高輝度光源１３の光出力を低下させる制御を行う（Ｓ２３）。実施例２の制御によれば、自車両の運転者が再帰性反射物ＲＲからの反射光によって眩惑されるおそれがないうえ、標識類を容易に確認することもできる。なお、高速道路など標識類の多い道路では、進入と同時にＡＤＢ制御２を開始することもできる。また、標識類に限らず、道路わきの山肌や壁面Ｗからの反射光を検知したときに、自車線側の前照灯１において、高輝度光源１３の光出力を低下させる制御を行ってもよい。
図７は、配光可変制御の実施例３（ＡＤＢ制御３）を示す。ここでは、低輝度光源１１および高輝度光源１３の配向制御中（Ｓ３１）に、ＡＤＢ制御装置２１は、操舵角センサー３４から入力したステアリング情報、またはカーナビシステム３３から入力した道路情報に基づいて、自車両Ｖが曲路走行中であることを判別する。そして、曲路の延長方向側（図の右側）を照明する前照灯１において、高輝度光源１３の光出力を相対的に高め、延長方向と反対側を照明する前照灯１において、高輝度光源１３の光出力を相対的に低下させる制御を行う（Ｓ３３）。実施例３の制御によれば、曲路走行中にスポットハイビームパターンＰ３の向きに関連付けて明るさを変化させるので、運転者が注視しやすい進行方向を遠方まで明るく照明できるという利点がある。
図８は、配光可変制御の実施例４（ＡＤＢ制御４）を示す。ここでは、運転状況に応じて高輝度光源１３が自動的に点灯したときに（Ｓ４１）、ＡＤＢ制御装置２１は、まず、レベリング用アクチュエータ９を駆動して、スポットハイビームパターンＰ３の照射方向を下向きの初期位置から上向きの定常位置に変化させ（Ｓ４２）、次に、高輝度光源１３の光出力をスポットハイビームパターンＰ３の傾動に合わせて低から高へ徐々に変化させた後に（Ｓ４３）、運転状況に適応させて低輝度光源１１および高輝度光源１３の配向制御を行う（Ｓ４４）。実施例４の制御によれば、スポットハイビームパターンＰ３の向きに関連付けて明暗を変化させることで、高輝度光源１３の自動点灯に気付いていない運転者にＡＤＢ制御特有の機能性と機動性を享受させることができる。
図９は、配光可変制御の実施例５（ＡＤＢ制御５）を示す。ここでは、低輝度光源１１および高輝度光源１３の配向制御中（Ｓ５１）に、ＡＤＢ制御装置２１は、カメラ３１の映像データやワイパーまたはフォグランプの作動信号に基づいて天候を判断し、雨や霧などの荒天を判別したときに（Ｓ５２）、高輝度光源１３の光軸を路面に向けて（Ｓ５３）、図９（ｂ）に示すように、スポットハイビームパターンＰ３の上方拡散を抑えるとともに、低輝度光源１１の光出力を停止させて（Ｓ５４）、ハイビームパターンＰ２による光幕の発生を抑え、この状態で、図９（ｃ）に示すように、左右の前照灯１の高輝度光源１３のみによる配向可変制御を継続する。実施例５の制御によれば、悪天候時にスポットハイビームパターンＰ３の向きに関連付けて低輝度光源１１の光出力を停止するので、車両前方における光幕の発生を抑えて、自車両の視認性を改善できるという利点がある。
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば、車速センサーからの速度情報に基づいて車両の低速または高速運転を判別し、その判別結果に従ってスポットハイビームパターンの明るさを変化させるなど、車両の多様な運転状況に適合させて高輝度光源の光出力を制御することができ、その他、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の構成を適宜変更して実施することも可能である。
１ 車両用前照灯
５ ロービームユニット
６ ハイビームユニット
８ スイブル用アクチュエータ
９ レベリング用アクチュエータ
１１ 低輝度光源
１３ 高輝度光源
２１ ＡＤＢ制御装置
２３ 運転状況判別部
２４ 配向制御部
２５ 光源制御部
２６ ＣＰＵ

Claims (5)

  1. 相対的に低い輝度の光を出射する低輝度光源と、相対的に高い輝度の光を出射する高輝度光源と、前記低輝度光源及び前記高輝度光源が出射する光の向きを変更するアクチュエータと、車両の運転状況に適応させて前記アクチュエータ及び前記高輝度光源の光出力を関連付けて制御するＡＤＢ制御装置とを備え、
    前記ＡＤＢ制御装置は、前記高輝度光源の出射光が下向きから上向きに変化するときに、該高輝度光源の光出力を低から高に変化させる制御を行うこと、および、
    低輝度光源の光出力が停止していない場合において、前記ＡＤＢ制御装置は、前記高輝度光源の照明領域を前記低輝度光源の照明領域内に配置することを特徴とする車両用灯具。
  2. 相対的に低い輝度の光を出射する低輝度光源と、相対的に高い輝度の光を出射する高輝度光源と、前記低輝度光源及び前記高輝度光源が出射する光の向きを変更するアクチュエータと、車両の運転状況に適応させて前記アクチュエータ及び前記高輝度光源の光出力を関連付けて制御するＡＤＢ制御装置とを備え、
    前記ＡＤＢ制御装置は、荒天時に、前記高輝度光源の光軸を路面に向け、前記低輝度光源の光出力を低下させる制御を行うこと、および、
    低輝度光源の光出力が停止していない場合において、前記ＡＤＢ制御装置は、前記高輝度光源の照明領域を前記低輝度光源の照明領域内に配置することを特徴とする車両用灯具。
  3. 前記ＡＤＢ制御装置は、前記高輝度光源の出射光が対向車に向かうときに、該高輝度光源の光出力を低下させる制御を行う請求項１又は２記載の車両用灯具。
  4. 前記ＡＤＢ制御装置は、前記高輝度光源の出射光が再帰性反射物に向かうときに、該高輝度光源の光出力を低下させる制御を行う請求項１乃至３の何れか一項に記載の車両用灯具。
  5. 前記ＡＤＢ制御装置は、前記高輝度光源の出射光が曲路の延長方向に向かうときに、該高輝度光源の光出力を高める制御を行う請求項１乃至４の何れか一項に記載の車両用灯具。
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