特許 7598377 車両システムおよび車両用灯具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-12-03

(45)【発行日】2024-12-11

(54)【発明の名称】車両システムおよび車両用灯具

(51)【国際特許分類】

   B60Q 1/14 20060101AFI20241204BHJP

   B62J 6/023 20200101ALI20241204BHJP

【ＦＩ】

B60Q1/14 A

B60Q1/14 H

B62J6/023

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2022536196

(86)(22)【出願日】2021-06-21

(86)【国際出願番号】 JP2021023353

(87)【国際公開番号】W WO2022014265

(87)【国際公開日】2022-01-20

【審査請求日】2024-04-03

(31)【優先権主張番号】P 2020123081

(32)【優先日】2020-07-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000001133

【氏名又は名称】株式会社小糸製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001416

【氏名又は名称】弁理士法人信栄事務所

(72)【発明者】

【氏名】校條 洋輔

【審査官】山崎 晶

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－１６０８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０５９２６５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｑ １／１４

Ｂ６２Ｊ ６／０２３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナーを走行する車両に設けられた車両システムであって、
光源と、
前記光源からの光を灯具前方へ照射することにより、一方向に並列して形成される複数の領域から構成される所定の配光パターンを形成する光学部材と、
前記車両の外部の対象物のランプ位置を検知するセンサと、
前記ランプ位置に基づいて前記対象物の上端位置を決定し、前記複数の領域のうち前記上端位置が含まれる第一領域に前記光を照射しないように前記所定の配光パターンを調節する制御部と、を備えている、車両システム。

【請求項2】

前記対象物は、左右に一定距離だけ離れて配置された一対のランプが搭載された車両であり、
前記制御部は、
前記ランプ位置に基づいて前記一対のランプ同士の間隔を算出し、
前記間隔に所定の定数を乗算することにより前記上端位置を算出する、
ように構成されている、請求項１に記載の車両システム。

【請求項3】

前記複数の領域は、左右方向に沿って並列されるそれぞれ縦長状の領域である、請求項１又は２に記載の車両システム。

【請求項4】

前記光源は、並列配置された複数の発光素子を含み、
前記複数の領域は、前記複数の発光素子からの光によって水平方向に沿って並列して形成され、
前記制御部は、前記上端位置に基づいて、前記複数の発光素子のうち前記第一領域を形成する発光素子を消灯する、請求項１から３のいずれか一項に記載の車両システム。

【請求項5】

前記光学部材は、回転リフレクタ、ガルバノミラー、およびポリゴンミラーのうち少なくとも一つから構成されており、
前記制御部は、前記上端位置に基づいて、前記回転リフレクタ、前記ガルバノミラー、および前記ポリゴンミラーのうち少なくとも一つによる前記光の走査方向と前記光源からの光の出射タイミングとを制御することにより、前記第一領域に前記光を照射しないように前記所定の配光パターンを形成する、請求項１から３のいずれか一項に記載の車両システム。

【請求項6】

曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナーを走行可能な車両に設けられた車両用灯具であって、
光源と、
前記光源からの光を灯具前方へ照射することにより、水平方向に沿って並列して形成される複数の領域から構成される所定の配光パターンを形成する光学部材と、
前記車両の外部の対象物が存在している場合には、前記対象物のランプ位置に基づいて前記対象物の上端位置を決定し、前記複数の領域のうち前記上端位置が含まれる領域に前記光を照射しないように前記所定の配光パターンを調節する制御部と、を備えている、車両用灯具。

【請求項7】

曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナーを走行可能な車両に設けられた車両用灯具であって、
光源と、
前記光源からの光を灯具前方へ照射することにより、水平方向に沿って並列して形成される複数の領域から構成される所定の配光パターンを形成する光学部材と、
前記所定の配光パターンを調節する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記車両の外部の対象物が存在している場合には、前記複数の領域のうち前記対象物のランプ位置が含まれる第一領域と、前記第一領域に隣接し且つ前記車両に近い側の第二領域とに照射される前記光の照度を、前記第一領域および前記第二領域以外の領域に照射される前記光の照度よりも低下させるとともに、前記車両の傾きが大きくなるにつれて前記第二領域の横幅を大きくする、車両用灯具。

【請求項8】

前記対象物が存在している場合には、前記制御部は、前記第一領域および前記第二領域に前記光を照射しないように前記所定の配光パターンを調節する、請求項７に記載の車両用灯具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両システムおよび車両用灯具に関する。

【背景技術】

【0002】

二輪車用の前照灯として、ハイビーム・ロービームの光源がある（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１９／０３９０５１号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

四輪車においては、前照灯から照射される配光パターンを水平方向に並列された複数の領域から構成し、車両外部の対象物に応じて当該複数の領域のうち一部の領域を非照射とすることで、例えば対向車にグレアを与えない配光パターンを形成するシステムが提案されている。二輪車では、右左折をする際に運転者が重心を移動させ、曲がる方向に向かって車体を傾けてバンク角を大きくしながらコーナーを走行するため、バンク角に伴って前照灯が形成する配光パターンも水平方向から傾く。そのため、水平方向から傾いた配光パターンにおいて、本来は非照射とすべき範囲にまで光が照射され対向車などの対象物に対してグレアを与えてしまう場合がある。

【0005】

本発明は、車体が傾いた状態であっても対象物に対するグレアの発生を防止可能な所定の配光パターンを形成する車両システム及び車両用灯具を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記目的を達成するために、本発明の一側面に係る車両システムは、
曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナーを走行する車両に設けられた車両システムであって、
光源と、
前記光源からの光を灯具前方へ照射することにより、一方向に並列して形成される複数の領域から構成される所定の配光パターンを形成する光学部材と、
前記車両の外部の対象物のランプ位置を検知するセンサと、
前記ランプ位置に基づいて前記対象物の上端位置を決定し、前記複数の領域のうち前記上端位置が含まれる第一領域に前記光を照射しないように前記所定の配光パターンを調節する制御部と、を備えている。

【0007】

また、本発明の一側面に係る車両用灯具は、
曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナーを走行可能な車両に設けられた車両用灯具であって、
光源と、
前記光源からの光を灯具前方へ照射することにより、水平方向に沿って並列して形成される複数の領域から構成される所定の配光パターンを形成する光学部材と、
前記車両の外部の対象物が存在している場合には、前記対象物のランプ位置に基づいて前記対象物の上端位置を決定し、前記複数の領域のうち前記上端位置が含まれる領域に前記光を照射しないように前記所定の配光パターンを調節する制御部と、を備えている。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、車体が傾いた状態であっても対象物に対するグレアの発生を防止可能な所定の配光パターンを形成する車両システム及び車両用灯具を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の第一実施形態に係るヘッドランプ（車両用灯具）を備えた車両の斜視図である。

【図2】車両に搭載された車両システムのブロック図である。

【図3】ヘッドランプが備えるハイビーム灯具ユニットの構成を示す断面図である。

【図4】図３のハイビーム灯具ユニットが備える光源ユニットの構成を示す斜視図である。

【図5】直進時のハイビーム配光パターンを説明する図である。

【図6】コーナリング時のハイビーム配光パターンを説明する図である。

【図7】対向車等の他車のランプ間隔と上端位置との関係を説明する図である。

【図8】図７の車両のランプ間隔と上端位置との比率を車種ごとに測定した結果を示す表である。

【図9】第二実施形態に係るヘッドランプが備えるハイビーム灯具ユニットの構成を示す断面図である。

【図10】図９のハイビーム灯具ユニットが備える光学部材の構成を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施形態における、「左右方向」、「前後方向」、「上下方向」とは、図１に示す車両１００について、説明の便宜上、設定された相対的な方向である。

【0011】

（第一実施形態）
図１は、第一実施形態における車両の一例として自動二輪車１００を示している。自動二輪車１００は、曲がる方向に向かって車体を傾けることで道路のコーナー（カーブ）に沿って走行することが可能な車両である。本実施形態の車両は、この自動二輪車１００のように、曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナーを走行可能な車両であればよく、車輪の数は限定されない。したがって、例えば自動三輪車、自動四輪車などであっても、この自動二輪車１００と同様に走行可能であれば本実施形態の車両に含まれる。

【0012】

図１に示すように、自動二輪車１００の前部には、本実施形態に係るヘッドランプ１（車両用灯具の一例）が搭載されている。ヘッドランプ１は、車両前方を照射可能な灯具であり、ロービーム灯具ユニット２と、ハイビーム灯具ユニット３とを備えている。なお、本実施形態では、一個のヘッドランプ１を備える自動二輪車１００を例示しているが、例えば左右に一個ずつのヘッドランプを備える自動二輪車であってもよい。

【0013】

図２は、自動二輪車１００に搭載された車両システム５０のブロック図である。図２に示すように、車両システム５０は、ヘッドランプ１と各種センサ６～８とを備えている。ヘッドランプ１は、ロービーム灯具ユニット２およびハイビーム灯具ユニット３の動作を制御するランプ制御部５を有している。ランプ制御部５には、ロービーム灯具ユニット２およびハイビーム灯具ユニット３が接続されている。各種センサ６～８には、自動二輪車１００の傾き状態を検知するバンク角センサ６と、車両外部の環境情報を検知する外部センサ７と、自動二輪車１００の速度を検知する速度センサ８が含まれる。バンク角センサ６、外部センサ７及び速度センサ８は、ランプ制御部５に接続されている。

【0014】

バンク角センサ６は、自動二輪車１００の車体が鉛直線に対して左右に傾斜したときの傾斜角を検知することが可能なセンサである。バンク角センサ６は、例えばジャイロセンサで構成されている。なお、車体の傾斜角は、例えば車体に搭載されるカメラで撮影した画像に基づいて算出するようにしてもよい。

【0015】

外部センサ７は、自動二輪車１００の周辺環境（例えば障害物、他車（前走車、対向車）、歩行者、道路形状、交通標識等）を含む自車両の外部の情報を取得することが可能なセンサである。外部センサ７は、例えばＬｉＤＡＲ（Ｌｉｇｈｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ＲａｎｇｉｎｇまたはＬａｓｅｒ Ｉｍａｇｉｎｇ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ Ｒａｎｇｉｎｇ）、カメラ、レーダ等の少なくとも一つで構成されている。

【0016】

バンク角センサ６、外部センサ７および速度センサ８によって検知された各情報は、ランプ制御部５へ送信される。ランプ制御部５は、各センサ６～８から送信されてきた情報に基づいて、ロービーム灯具ユニット２およびハイビーム灯具ユニット３の動作を制御する。例えば、ランプ制御部５は、各センサの検知情報に基づいてヘッドランプ１（ロービーム灯具ユニット２およびハイビーム灯具ユニット３）を制御し、車両前方に形成される配光パターン（ロービーム配光パターンおよびハイビーム配光パターン）を調整することが可能である。

【0017】

図３は、ハイビーム灯具ユニット３が収容されたヘッドランプ１の概略構成を示す垂直断面図である。図３に示すように、ヘッドランプ１は、車両前方側に開口部を有するランプボディ１１と、ランプボディ１１の開口部を覆うように取り付けられた透明の前面カバー１２とを備えている。ランプボディ１１と前面カバー１２とによって形成される灯室１３の内部に、ハイビーム灯具ユニット３、ランプ制御部５、バンク角センサ６、および外部センサ（例えばＬｉＤＡＲ）７等が収容されている。なお、図３の断面図では図示されていないが、ロービーム灯具ユニット２もハイビーム灯具ユニット３と同様にヘッドランプ１の灯室１３内に収容されている。

【0018】

ハイビーム灯具ユニット３は、いわゆるプロジェクタ型の灯具であり、投影レンズ２２（光学部材の一例）と、ハイビーム照射用の光源２６を有する光源ユニット２４と、投影レンズ２２および光源ユニット２４を保持するホルダ２８とを備えている。投影レンズ２２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り、車両前後方向に延びる光軸Ａｘ上に配置されている。投影レンズ２２は、その周縁部がホルダ２８の前端側に保持されている。投影レンズ２２は、光源２６からの光を灯具前方へ照射することにより、複数の部分領域から構成される所定の配光パターンを形成する。

【0019】

光源ユニット２４は、光源２６が光軸Ａｘ方向における前方を向くように配置されて、ホルダ２８の後端側に保持されている。光源２６は、ランプ制御部５に電気的に接続されている。ホルダ２８は、図示しない支持部材を介してランプボディ１１に取り付けられている。

【0020】

図４は、光源ユニット２４の概略構造を示す斜視図である。光源ユニット２４は、光源２６と、支持プレート４０と、ヒートシンク４２とを有している。光源２６は、例えば発光ダイオード（ＬＥＤ）などの発光素子で構成される複数の個別光源３０を有する。光源２６は、例えば、横９列縦１行で、左右方向（光軸Ａｘに直交する方向）に並列配置される個別光源３０ａ～３０ｉを有し、支持プレート４０の前方側表面に固定されている。個別光源３０ａ～３０ｉは、ＬＥＤアレイとして構成されている。各々の個別光源３０ａ～３０ｉは、ランプ制御部５と電気的に接続されている。個別光源３０ａ～３０ｉは、後述するＡＤＢ（Ａｄａｐｔｉｖｅ Ｄｒｉｖｉｎｇ Ｂｅａｍ）モードにおいて、ランプ制御部５により互いに独立に光の照射が制御される。なお、個別光源３０の数や配置は特に限定されない。

【0021】

ヒートシンク４２は、光源２６から発せられる熱を放散させるための部材であり、支持プレート４０の車両後方側表面に保持されている。光源ユニット２４は、支持プレート４０を介してホルダ２８に固定されている。

【0022】

次に、自動二輪車１００に搭載されたヘッドランプ１によって形成される配光パターンについて、図５から図８を参照して説明する。
図５は、自動二輪車１００の車体が直進状態にあるとき、すなわち、自動二輪車１００が路面に対して車体を垂直にした状態で走行しているときに灯具前方に形成される配光パターン（ハイビーム配光パターンＰＨおよびロービーム配光パターンＰＬ）である。自動二輪車１００の車体が直進状態にある場合とは、例えば、車体が垂直である場合に対して車体の傾きが±１０度以内であることを含む。図６は、自動二輪車１００の車体がコーナリング状態にあるとき、例えば、右向きのコーナーを走行するために路面に対して車体を右に傾けた状態で走行しているときに灯具前方に形成される配光パターン（本例ではハイビーム配光パターンＰＨのみを示す）である。ハイビーム配光パターンＰＨは、ハイビーム灯具ユニット３によって形成される配光パターンである。ロービーム配光パターンＰＬは、ロービーム灯具ユニット２によって形成される配光パターンである。図７は、他車（対向車、前走車等）のランプ間隔と他車の上端位置との関係を示す図である。

【0023】

図５および図６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る配光パターンを示している。また、自動二輪車１００とは別に示されている車両は、自動二輪車１００の右側前方を走行する対向車ＣＶである。自動二輪車１００と対向車ＣＶとは、それぞれ個別の座標系に表示している。対向車ＣＶは、道路座標系Ｘ０－Ｙ０上に表示している。自動二輪車１００は、二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１上に表示している。自動二輪車１００が直進状態で走行している図５の場合には、道路座標系Ｘ０－Ｙ０と二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１とが一致して表示される。自動二輪車１００がコーナリング状態で走行している図６の場合には、自動二輪車１００が傾いた角度分だけ道路座標系Ｘ０－Ｙ０と二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１とが相違して表示される。なお、Ｈ－Ｈは水平方向、Ｖ－Ｖは垂直方向を表す。

【0024】

図５および図６に示すように、ハイビーム配光パターンＰＨは、複数の縦長状の部分パターンＰＨａ～ＰＨｉが水平方向に並列して形成される配光パターンである。各部分パターンＰＨａ～ＰＨｉは、個別光源３０ａ～３０ｉから出射される光によってそれぞれ形成される。部分パターンＰＨａは個別光源３０ａによって形成されるパターンである。同様に、部分パターンＰＨｂは個別光源３０ｂによって形成され、部分パターンＰＨｃは個別光源３０ｃによって形成され、部分パターンＰＨｄは個別光源３０ｄによって形成され、部分パターンＰＨｅは個別光源３０ｅによって形成され、部分パターンＰＨｆは個別光源３０ｆによって形成され、部分パターンＰＨｇは個別光源３０ｇによって形成され、部分パターンＰＨｈは個別光源３０ｈによって形成され、部分パターンＰＨｉは個別光源３０ｉによって形成されるパターンである。ハイビーム配光パターンＰＨは、ＡＤＢモードにおいて各部分パターンＰＨａ～ＰＨｉの形成と非形成との組み合わせにより、自車や対向車あるいは前走車の状況に応じて異なる態様のハイビーム配光パターンとして形成される。

【0025】

次に、ランプ制御部５により実行されるＡＤＢモードについて説明する。ランプ制御部５は、例えば外部センサ７が取得する環境情報に基づいて、対向車の存否および対向車の存在位置（自動二輪車１００から対向車までの距離、仮想鉛直スクリーンにおける対向車の位置座標など）を含む対向車の状況を検知する。また、ランプ制御部５は、例えばバンク角センサ６が取得する車体の傾斜角情報に基づいて、自車の状況を検知する。また、ランプ制御部５は、例えば速度センサ８が取得する速度情報に基づいて、自車の走行と停止とを含む、自車の状況を検知する。ランプ制御部５は、外部センサ７、バンク角センサ６、および速度センサ８が取得する情報に基づいて、各個別光源３０の点消灯を個別に制御する。ランプ制御部５は、個別光源３０のうち対向車等の対象物が存在しない領域に対応する個別光源３０を点灯状態とし、対向車等の対象物が存在する領域に対応する個別光源３０を消灯状態とする。

【0026】

例えば、図５において、ランプ制御部５は、外部センサ７および速度センサ８が取得する情報に基づいて、対向車ＣＶの存在方向（対向車ＣＶにおける左右側部位置）や自動二輪車１００から対向車ＣＶまでの距離等を算出する。また、ランプ制御部５は、バンク角センサ６が取得する情報に基づいて自車の走行傾斜角度を算出する。ランプ制御部５は、外部センサ７、バンク角センサ６等により取得された情報に基づいて、対向車ＣＶに光が照射されないようにするための遮光範囲Ａを規定する。遮光範囲Ａは、道路座標系Ｘ０－Ｙ０において対向車ＣＶの左側部を通りＹ０軸方向に延びる境界線ｘａと、対向車ＣＶの右側部を通りＹ０軸方向に延びる境界線ｘｂと、の間がＸ０軸方向の範囲として規定される。また、遮光範囲Ａは、境界線ｘａ，ｘｂが二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１におけるハイビーム配光パターンＰＨの上部境界と交差する点を通りＸ０軸方向に延びる境界線ｙａと、境界線ｘａ，ｘｂが二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１のＸ１軸と交差する点を通りＸ０軸方向に延びる境界線ｙｂと、の間がＹ０軸方向の範囲として規定される。なお、遮光範囲Ａは、対向車ＣＶよりもやや大きな範囲あるいは対向車ＣＶよりもやや小さな範囲として規定されてもよい。

【0027】

道路座標系Ｘ０－Ｙ０と二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１とが一致している図５の例の場合、道路座標系Ｘ０－Ｙ０における遮光範囲Ａ内の各点の座標値は、二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１におけるハイビーム配光パターンＰＨ内の同じ座標値に対応付けられる。ランプ制御部５は、規定された遮光範囲Ａに基づいて、二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１においてハイビーム配光パターンＰＨにおける対向車ＣＶの存在しない領域に対応する部分パターンを特定する。ランプ制御部５は、図５において、対向車ＣＶが存在しない部分パターンとして、部分パターンＰＨａ～ＰＨｆ，ＰＨｉを特定する。ランプ制御部５は、特定された部分パターンＰＨａ～ＰＨｆ，ＰＨｉを照射領域と判断する。ランプ制御部５は、この照射領域（部分パターンＰＨａ～ＰＨｆ，ＰＨｉ）に対応する個別光源３０ａ～３０ｆ，３０ｉを点灯状態にする。一方で、ランプ制御部５は、規定された遮光範囲Ａに基づいて、二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１においてハイビーム配光パターンＰＨにおける対向車ＣＶの存在する領域に対応する部分パターンＰＨｇ，ＰＨｈを特定し、特定された部分パターンＰＨｇ，ＰＨｈを非照射領域（遮光領域）と判断する。ランプ制御部５は、この非照射領域（部分パターンＰＨｇ，ＰＨｈ）に対応する個別光源３０ｇ，３０ｈを消灯状態にする。

【0028】

これにより、自動二輪車１００が直進状態で走行している場合には、対向車ＣＶに光を照射しないための遮光範囲Ａを含むように、対向車ＣＶが存在する領域に対応する部分パターンＰＨｇとＰＨｈとが非照射領域とされたハイビーム配光パターンＰＨが形成される。なお、「非照射領域」には、対向車の運転者にグレアを与えない程度に低照度で光を照射する領域が含まれてもよい。

【0029】

次に、図６に示すように、自動二輪車１００がコーナリング状態にある場合、例えば、路面に対して車体を右に角度θ傾けた場合には、二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１は、道路座標系Ｘ０－Ｙ０に対して角度θだけ傾斜した状態となる。このため、道路座標系Ｘ０－Ｙ０を走行する対向車ＣＶは、自動二輪車１００から見たときに角度θだけ左へ傾斜した状態になる。なお、図６では、二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１が紙面の水平方向および垂直方向に沿うように表示されている。

【0030】

図６に示す例の場合においても、ランプ制御部５は、バンク角センサ６、外部センサ７、速度センサ８等により取得された情報に基づいて、自動二輪車１００及び対向車ＣＶに関する各種情報を算出する。例えば、ランプ制御部５は、対向車ＣＶに搭載されている一対のヘッドランプ（左ランプＰ１，右ランプＰ２）の座標値を算出する。左ランプＰ１の座標値は、二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１における座標値（ｘ１１，ｙ１１）として算出する。右ランプＰ２の座標値は、二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１における座標値（ｘ１２，ｙ１２）として算出する。

【0031】

ランプ制御部５は、算出された左ランプＰ１の座標値（ｘ１１，ｙ１１）と右ランプＰ２の座標値（ｘ１２，ｙ１２）に基づいて、左ランプＰ１と右ランプＰ２との間隔Ｗを算出する。ランプ制御部５は、算出された左ランプＰ１と右ランプＰ２との間隔Ｗに基づいて、対向車ＣＶの左ランプＰ１から対向車ＣＶの左側上端位置である左上点Ｐ３までの高さＨを算出する。左ランプＰ１から左上点Ｐ３までの高さＨは、左ランプＰ１と右ランプＰ２との間隔Ｗに所定の定数ｋを乗算することによって算出することができる。

【0032】

所定の定数ｋは、以下のようにして求められる。図７に示すように、各種車両における左右ランプＰ１，Ｐ２の間隔Ｗと左ランプＰ１から左上点Ｐ３までの高さＨとを測定し、その比率Ｈ／Ｗをそれぞれ算出した。図８は、Ｐ１－Ｐ２間の間隔ＷとＰ１－Ｐ３間の高さＨとの比率Ｈ／Ｗを車種ごとに算出した結果を示す表である。本例では、セダン、軽ボックス、コンパクトカー、ワゴン、大型バス、４ｔトラック、１０ｔトラックについて比率Ｈ／Ｗを算出した。なお、地面から左右ランプＰ１，Ｐ２までの高さｈは各車種において共通の０．５ｍとした。図８に示すように、車種ごとに算出された各比率Ｈ／Ｗにおいて、最大値は大型バスと１０ｔトラックの値で１．００である。この測定結果から、各種車両における左ランプＰ１から左上点Ｐ３までの高さＨの値は、その左右ランプの間隔Ｗの値以下であることがわかる。これにより、左ランプＰ１から左上点Ｐ３までの高さＨを算出するために左ランプＰ１と右ランプＰ２との間隔Ｗに乗算する定数ｋは、対向車として想定される各種車両の比率Ｈ／Ｗの最大値を考慮したｋ＝１に設定される。

【0033】

次に、ランプ制御部５は、算出された左ランプＰ１から左上点Ｐ３までの高さＨと左ランプＰ１の座標値（ｘ１１，ｙ１１）とに基づいて、二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１における左上点Ｐ３の座標値（ｘ１３，ｙ１３）を算出する。左上点Ｐ３の座標値ｘ１３は、ｘ１３＝ｘ１１－Ｈｓｉｎθにより算出することができる。左上点Ｐ３の座標値ｙ１３は、ｙ１３＝ｙ１１＋Ｈｃｏｓθにより算出することができる。左上点Ｐ３は、自動二輪車１００から見て左へ傾斜した状態の対向車ＣＶにおける最も自動二輪車１００寄りに位置する点（最も左側に位置する点）である。左上点Ｐ３の二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１における座標値は、車体の傾斜角度に応じて変化する値である。

【0034】

次に、ランプ制御部５は、二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１において、左上点Ｐ３の座標値（ｘ１３，ｙ１３）に対応する領域として、座標値ｘ１３をＸ１軸方向における領域内に含むハイビーム配光パターンＰＨの部分パターンを特定する。図６に示す例において、ランプ制御部５は、ハイビーム配光パターンＰＨの部分パターンＰＨｆ（第一領域の一例）を左上点Ｐ３の座標値（ｘ１３，ｙ１３）に対応する領域として特定する。ランプ制御部５は、上記自動二輪車１００が直進状態にあるときに対向車ＣＶが存在する領域として特定された部分パターンＰＨｇ，ＰＨｈに、左上点Ｐ３の座標値（ｘ１３，ｙ１３）に対応する領域として特定した部分パターンＰＨｆを加えた部分パターンＰＨｆから部分パターンＰＨｈに亘る領域を非照射領域と判断する。ランプ制御部５は、この非照射領域（部分パターンＰＨｆ，ＰＨｇ，ＰＨｈ）に対応する個別光源３０ｆ，３０ｇ，３０ｈを消灯状態にする。一方で、ランプ制御部５は、部分パターンＰＨｆ，ＰＨｇ，ＰＨｈ以外の部分パターンＰＨａ～ＰＨｅ、およびＰＨｉを照射領域と判断する。ランプ制御部５は、この照射領域（部分パターンＰＨａ～ＰＨｅ，ＰＨｉ）に対応する個別光源３０ａ～３０ｅ，３０ｉを点灯状態にする。

【0035】

これにより、自動二輪車１００がコーナリング状態で走行している場合には、自動二輪車１００に対して傾いた状態になる対向車ＣＶに光を照射しないように、対向車ＣＶが存在する領域に対応する部分パターンＰＨｆ，ＰＨｇ，ＰＨｈが非照射領域とされたハイビーム配光パターンＰＨが形成される。

【0036】

道路座標系Ｘ０－Ｙ０に対する二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１の傾斜角θは、路面に対する車体の傾きが大きいほど大きくなる。このため、路面に対する自動二輪車１００の右方向への傾きが大きいほど、二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１上における対向車ＣＶの左上点Ｐ３の座標値（ｘ１３，ｙ１３）は、車体が路面に対して垂直に走行しているときの対向車ＣＶの左上点Ｐ３の座標値から左方向へ大きく変化する。これにより、自動二輪車１００が右コーナリング状態にあるときには、対向車ＣＶの左側上端位置に対応する領域として特定されるハイビーム配光パターンＰＨの部分パターンの位置が左方向に移動し、非照射領域と判断される部分パターンの範囲が図６に示す例では部分パターンＰＨｆ分だけ大きくなる。

【0037】

以上説明したように、本実施形態に係る車両システム５０は、曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナーを走行する自動二輪車１００に設けられている。そして、光源２６と、光源２６からの光をヘッドランプ１前方へ照射することにより、一方向に並列して形成される複数の部分パターンＰＨａ～ＰＨｉから構成される所定のハイビーム配光パターンＰＨを形成する投影レンズ２２（光学部材の一例）と、車両外部の対向車ＣＶ（対象物の一例）のランプＰ１，Ｐ２の位置（ランプ位置の一例）を検知する外部センサ７と、ランプＰ１，Ｐ２の位置に基づいて対向車ＣＶの左上点Ｐ３（上端位置の一例）を決定し、並列して形成される部分パターンＰＨａ～ＰＨｉのうち対向車ＣＶの左上点Ｐ３が含まれる部分パターンＰＨｆ（第一領域の一例）に光を照射しないようにハイビーム配光パターンＰＨを調節するランプ制御部５と、を備えている。この構成によれば、夜間でも容易に特定することが可能な対向車ＣＶのヘッドランプ１の座標値に基づいて対向車ＣＶの上端座標値を算出するため、正確に対向車ＣＶの上端の位置を特定することができる。これにより、自動二輪車１００が傾いた状態であっても対向車ＣＶに対するグレアの発生を防止可能な所定のハイビーム配光パターンＰＨを簡便に形成することができる。なお、遮光対象物は対向車ＣＶに限られず、前走車に対して同様の制御を行ってもよい。

【0038】

また、車両システム５０によれば、対向車ＣＶは左右に一定距離だけ離れて配置された一対のランプＰ１，Ｐ２が搭載された車両であり、ランプ制御部５は、ランプＰ１，Ｐ２の位置に基づいて一対のランプＰ１，Ｐ２同士の間隔Ｗを算出し、間隔Ｗに所定の定数ｋを乗算することにより対向車ＣＶの左上点Ｐ３の座標を算出する。対向車ＣＶのランプＰ１の位置と対向車ＣＶの左上点Ｐ３の位置との関係を示す定数ｋ（本例ではｋ＝１）を用いることで、ハイビーム配光パターンＰＨにおける非照射範囲を簡便に決定することができる。

【0039】

また、車両システム５０によれば、複数の部分パターンＰＨａ～ＰＨｉは、左右方向に沿って並列されるそれぞれ縦長状の領域である。このため、部分パターンＰＨａ～ＰＨｉごとに照射／非照射を切り替えることで対向車ＣＶへのグレアを防止可能な適切な配光パターンを簡便に形成できる。

【0040】

また、車両システム５０によれば、光源２６は、並列配置された複数の個別光源３０（発光素子）を含み、部分パターンＰＨａ～ＰＨｉは、複数の個別光源３０からの光によって水平方向に沿って並列して形成され、ランプ制御部５は、左上点Ｐ３の位置に基づいて、複数の個別光源３０のうち左上点Ｐ３が含まれる部分パターンを形成する個別光源を消灯する。このように、例えばＬＥＤアレイ等を用いた簡便な光源２６の構成で、ハイビーム配光パターンＰＨにおける非照射領域を適切に形成することができる。

【0041】

また、車両用灯具（ヘッドランプ）１は、曲がる方向に向かって車体を傾けることでコーナーを走行可能な自動二輪車１００に設けられている。そして、光源２６と、光源２６からの光をヘッドランプ１前方へ照射することにより、水平方向に沿って並列して形成される複数の部分パターンＰＨａ～ＰＨｉから構成される所定のハイビーム配光パターンＰＨを形成する投影レンズ２２と、車両外部の対向車ＣＶが存在している場合には、対向車ＣＶのランプＰ１，Ｐ２の位置に基づいて対向車ＣＶの左上点Ｐ３を決定し、部分パターンＰＨａ～ＰＨｉのうち左上点Ｐ３が含まれる領域に光を照射しないようにハイビーム配光パターンＰＨを調節するランプ制御部５と、を備えている。この構成によれば、上記車両システム５０と同様に、自動二輪車１００が傾いた状態であっても対向車ＣＶに対するグレアの発生を防止可能な所定のハイビーム配光パターンＰＨを簡便に形成することができる。

【0042】

なお、本実施形態では、自動二輪車１００が路面に対して車体を右に傾けた場合について説明したが、例えば自動二輪車１００が路面に対して車体を左に傾けた場合にも、ランプ制御部５は同様にしてハイビーム配光パターンＰＨの非照射領域を設定することができる。具体的には、車体が左に傾いた場合には、ランプ制御部５は、対向車ＣＶの右側上端位置である右上点の座標値を特定して、対向車ＣＶにグレアを与えないための非照射領域を設定する。

【0043】

また、本実施形態では、ヘッドランプのランプ位置値に基づいて対向車ＣＶの上端位置を算出しているが、これに限られない。例えば、対向車ＣＶに搭載されているヘッドランプ以外のランプの座標値、あるいはランプ以外の部材の座標値を特定し、特定されたその座標値に基づいて対向車ＣＶの上端位置を算出するようにしてもよい。

【0044】

また、本実施形態では、コーナリング時の非照射領域を設定する場合、対向車ＣＶの左上点Ｐ３の位置に対応する部分パターンＰｈｆを特定し、特定された部分パターンＰＨｆを直進時の非照射領域として特定された部分パターンＰＨｇ，ＰＨｈに加えることにより設定しているが、これに限られない。例えば、図６において、右ランプＰ２の座標値に基づいて、対向車ＣＶの最も右側に位置する右下点Ｐ４の座標値（ｘ１４，ｙ１４）を算出し、算出された右下点Ｐ４の位置に対応する部分パターンＰＨｈを特定してもよい。そして、対向車ＣＶの左上点Ｐ３の位置に対応する部分パターンＰＨｆから右下点Ｐ４の位置に対応する部分パターンＰＨｈに亘る部分パターンＰＨｆ，ＰＨｇ，ＰＨｈを非照射領域として設定してもよい。右下点Ｐ４の座標値ｘ１４は、ｘ１４＝ｘ１２＋ｈｓｉｎθにより算出される。右下点Ｐ４の座標値ｙ１４は、ｙ１４＝ｙ１２－ｈｃｏｓθにより算出される。なお、式中のｈは、ヘッドランプＰ１，Ｐ２の高さを示す値であり、上述の通り、各種車両において共通のｈ＝０．５ｍに設定される。

【0045】

（第二実施形態）
次に、図９および図１０を参照して、第二実施形態に係るヘッドランプ１０１が備えるハイビーム灯具ユニット１０３の構成を説明する。
図９に示すように、ハイビーム灯具ユニット１０３は、プロジェクタ型の灯具である。ハイビーム灯具ユニット１０３は、回転リフレクタ１１１（光学部材の一例）と、ＬＥＤ１１３（光源の一例）と、回転リフレクタ１１１の前方に配置された投影レンズ１１５（光学部材の一例）とを備えている。なお、ＬＥＤ１１３の代わりにＥＬ素子やＬＤ素子などの半導体発光素子を光源として用いることも可能である。特に後述する配光パターンの一部を非照射とするための制御には、点消灯が短時間に精度よく行える光源が好ましい。投影レンズ１１５の形状は、要求される配光パターンや照度分布などの配光特性に応じて適宜選択すればよいが、非球面レンズや自由曲面レンズが用いられる。本実施形態では、投影レンズ１１５として凸状の非球面レンズを用いている。

【0046】

回転リフレクタ１１１は、不図示のモータなどの駆動源により回転軸Ｒを中心に一方向に回転する。また、回転リフレクタ１１１は、ＬＥＤ１１３から出射された光を回転しながら反射し、所望の配光パターンを形成するように構成される反射面を備えている。

【0047】

図１０に示すように、回転リフレクタ１１１は、形状の同じ３枚のブレード１１１ａと、筒状の回転部１１１ｂとを備えている。ブレード１１１ａは、反射面として機能し、回転部１１１ｂの周囲に設けられている。回転リフレクタ１１１の回転軸Ｒは、光軸Ａｘに対して斜めになっており、光軸ＡｘとＬＥＤ１１３とを含む平面内に設けられている。

【0048】

ブレード１１１ａは、回転軸Ｒを中心とする周方向に向かうにつれて、光軸Ａｘと反射面とが成す角が変化するように捩られた形状を有している。これにより、図９に示すようにＬＥＤ１１３の光を用いた走査が可能となる。具体的には、回転リフレクタ１１１は、１２０度回転することで、ＬＥＤ１１３の光によって前方を一方向（水平方向）に１回走査できるように構成されている。すなわち、１枚のブレード１１１ａがＬＥＤ１１３の前を通過することで、車両前方の所望の領域がＬＥＤ１１３の光によって１回走査されることになる。

【0049】

第二実施形態においても、ランプ制御部５は、対向車ＣＶ（対象物）のランプＰ１，Ｐ２の位置（ランプ位置）に基づいて対向車ＣＶの左上点Ｐ３（上端位置）を決定し、複数の部分パターンＰＨａ～ＰＨｉのうち左上点Ｐ３が含まれる部分パターン（第一領域）に光を照射しないようにハイビーム配光パターンＰＨを調節する。具体的には、ランプ制御部５は、左ランプＰ１と右ランプＰ２との間隔Ｗを算出し、算出された間隔Ｗにランプ位置と対向車ＣＶの上端位置との関係を示す定数ｋ＝１を乗算することにより、対向車ＣＶの左ランプＰ１から対向車ＣＶの左側上端位置である左上点Ｐ３までの高さＨを算出する。次いで、ランプ制御部５は、左ランプＰ１から左上点Ｐ３までの高さＨと左ランプＰ１の座標値とに基づいて、二輪車座標系Ｘ１－Ｙ１における左上点Ｐ３の座標値を算出する。次いで、ランプ制御部５は、左上点Ｐ３の座標値に対応する領域として、ハイビーム配光パターンＰＨの対応する部分パターンを特定し、特定した部分パターンを非照射領域と判断する。次いで、ランプ制御部５は、ＬＥＤ１１３の点消灯のタイミングを回転リフレクタ１１１の回転と同期させることで、ハイビーム配光パターンＰＨのうち非照射領域にＬＥＤ１１３からの光が照射されないように、ＬＥＤ１１３や回転リフレクタ１１１の動作を制御する。すなわち、ＬＥＤ１１３からの光の出射タイミングと回転リフレクタ１１１による当該光の走査方向とを制御することにより、非照射領域に光を照射しないようにハイビーム配光パターンＰＨを形成する。このように、回転リフレクタ１１１を備えたスキャン光学系のハイビーム灯具ユニット１０３においても、ＬＥＤアレイを備えた第一実施形態に係るハイビーム灯具ユニット３と同様に、車体が傾いた場合に対向車ＣＶのランプＰ１とＰ２の間隔Ｗと所定の定数ｋとに基づいて対向車ＣＶの上端位置を算出し、上端位置に対応する部分パターンを非照射領域とすることで、対向車ＣＶに対するグレアの発生を防止可能な所定のハイビーム配光パターンＰＨを簡便に形成することができる。

【0050】

なお、回転リフレクタ１１１に代えて、ガルバノミラーやポリゴンミラーを備えたスキャン光学系のハイビーム灯具ユニットを採用してもよい。この場合も、上記の同様の制御を行うことで、第一実施形態および第二実施形態と同様の効果を奏することができる。

【0051】

以上、本発明の実施形態について説明をしたが、本発明の技術的範囲が本実施形態の説明によって限定的に解釈されるべきではないのは言うまでもない。本実施形態は単なる一例であって、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、様々な実施形態の変更が可能であることが当業者によって理解されるところである。本発明の技術的範囲は特許請求の範囲に記載された発明の範囲およびその均等の範囲に基づいて定められるべきである。

【0052】

上記の実施形態では、ランプ制御部５、バンク角センサ６および外部センサ７が、ヘッドランプ１の灯室内に収容されている構成を開示しているが、この例に限られない。ランプ制御部５、バンク角センサ６および外部センサ７が、ヘッドランプ１とは別体で配置されていてもよい。

【0053】

本出願は、２０２０年７月１７日出願の日本特許出願２０２０－１２３０８１号に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】