前照灯
JR東海313系電車
前照灯（ぜんしょうとう）とは、輸送機械の前部やヘルメットなどに搭載・装着し、操縦者の視認性と外部からの被視認性を向上させるために使われる照明装置。ヘッドランプ (headlamp)、ヘッドライト (headlight) とも言う。
Contents
機能と構造
輸送機械では前面に透明（色が付いていても青や黄などで、薄い色）のレンズを持つランプ（灯体）が付けられている。用途としては自動車、鉄道車両、自転車など地上の車両の他、航空機、船舶にも付いている場合がある。
ヘッドランプの基本構造に大きな違いはなく、レンズ、反射鏡、光源の3つの構成部品からなる[1]。
なお、ヘルメットや帽子など頭部に装着するものもヘッドランプという。リング状にした平紐やゴム紐のベルトで頭部に直接巻きつけるか、固定具でヘルメットに固定して使用する。帽子のつばに装着して使用するものもある。身体の一部に固定して使用することにより両手が自由になるため、暗所での作業だけでなく、登山や釣りなどのアウトドアレジャーのほか、潜水にも使用される。電源に乾電池を、光源には消費電力の少ない発光ダイオード (LED) を使用したものが一般的であり、従来の電球を光源とした製品は姿を消しつつある。雨中での使用を考慮した防滴仕様のものや、潜水用に水中で使用できるものもある。
自動車
ロービーム用のプロジェクター式（中央）とハイビーム用のマルチリフレクター式（左）
前照灯には砲弾型のLEDを採用し、ポジションランプには導光板を用いることで光源を均一にしている
自動車・オートバイ（自動二輪車、原動機付自転車）用の場合、前面の左右にそれぞれ1個ないしは2個が運転者の視点より低い位置に左右対称に取り付けられる。
通常、ハイビーム「走行用前照灯」（上向き（正確には水平）・遠目）とロービーム「すれ違い用前照灯」（下向き・すれ違いビーム）を切り替えることができる。ハイビームは正面を遠く（最低前方100m）まで照らすため、夜間の対向車や前方の車が存在しない場合に用い、ロービームはやや下方（前方40m）を照らすため、対向車や前方の車への眩惑防止や、霧や雪などに光が反射する場合に使用する。
自動車用ランプに関しては1958年協定に基づき国連でECE規則が策定されており加盟国間では認証の相互承認制度が導入されている[1]。
国際連合の欧州経済委員会 (UNECE) による自動車基準調和世界フォーラム（World Forum for Harmonization of Vehicle Regulations: 欧州諸国を中心に、日本、韓国、オーストラリアなども加盟）では、ロービームで2000ルーメン以上の光束を持つ前照灯に対して洗浄装置を装備することを義務付けている。基本的に全てのHIDランプと、一部のハロゲンランプが該当する。
歴史
自動車初期の前照灯は、石油やアセチレンガスを燃料として使用しており、アセチレンランプが主に使用された。1908年に発売されたフォード・モデルTでもアセチレンまたは石油ランプが採用されていた。電灯を利用した前照灯は1898年のElectric Vehicle Companyによるコロンビア電気自動車にオプション設定されていた。しかしながら、当初の電気式前照灯はフィラメントの寿命の短さや、十分な電流を供給できる小型のダイナモの生産が困難なこともあり、すぐには普及しなかった[2][3]。1912年にキャデラックが、デルコ・エレクトロニクスのバッテリー式点火装置と電気式照明装置を統合した。1915年にはロービーム機能を持つ前照灯が登場したが、外から操作しなければならず、車の中から操作できるタイプは1917年にキャデラックが初搭載した。1924年に登場したBilux bulbにより1つのバルブでハイとローが切り替えられるようになった。1927年には足で操作するタイプのディマースイッチが登場し標準となっていった。
北米では1984年まで統一規格の前照灯が採用され、デザインに制約を受けていた。これは当時バルブとレンズが一体型になっており、どの地方のガソリンスタンドに行っても交換しやすいよう規格を絞り込んだためとされる[4]。
1980年代以降、自動車用にはハロゲンランプが多く使われているが、2000年頃から、フィラメントのないHIDランプ（メタルハライドランプ）を用いたものが増えている。この時期になると徐々にポジションランプのLED化が進められていたが、2007年5月に発売されたレクサス・LS600hを皮切りにLEDを使用した前照灯も採用されるようになった。その後、LEDのハイビームライトに比べ照射距離約2倍、光度約3倍の性能を持つレーザーヘッドライトが開発され、2014年にはアウディが米国・ラスベガスのCESにコンセプトカーを出展[5]、更にル・マン24時間レース向けのAudi R18 e-tron クワトロ[6]や市販車のBMW・i8[7]に搭載されている。
かつては自動車メーカーのアイデンティティはフロントグリルと前照灯で表現されることが多かったが、LED化によりデザインの自由度が増したことによりトヨタ自動車の『キーンルック』やボルボ・カーズの『トールハンマー』など前照灯の形状を前面に押し出したデザインも見られるようになった。
日本
保安基準
日本では自動車用ランプに関して「道路運送車両法の保安基準」が定められており、性能要件については「道路運送車両法の保安基準の細目を定める告示」 が規定されている[1]。「道路運送車両法の保安基準の細目を定める告示」には新規の自動車登録時に適用される基準（型式指定告示）と車検時に適用される基準（使用過程車告示）がある[1]。
車検の際の前照灯の照度や光軸などの検査は、2015年9月以降、従前は原則としてハイビームで行っていたものを、原則としてロービームで行うものと改められた（1998年8月31日以前の製作車はハイビームによる）[8]。
前照灯の光色は、かつて白または淡黄色とされていたが、平成18年1月以降に登録された車両にあっては白色と決められている[9]。これ以外の色や、極端に高い、あるいは低い色温度の物を使用してはならない。一対もしくは二対がそれぞれ同じ色でなければならない。ただし、フォグランプに使用するバルブは白色以外でも構わない。
主に前照灯は夜間に点灯。薄暮時に人身事故が多発することから、早目の点灯を呼びかけるトワイライト運動も行われている。原動機付自転車および自動二輪車においては道路運送車両法により前照灯を消灯できない構造であることが定められ、1996年以降製造の車両は全て消灯できない構造となっている。常時消灯できるように改造されたものは違反となる。2020年4月以降に発売される新型車からは暗くなると自動的・強制的に前照灯が点灯する「オートライト」機能の搭載が義務付けられる方針になった。（2016年10月に道路運送車両法に基づく車の保安基準改正が予定されている。）
点灯時期
日本では自動車の前照灯は日没後から点灯させることが義務となっているが、それ以前のうす暗くなり始める時間帯から点灯させることが推奨される[10]。2015年、夜間に歩行者が車にはねられた死亡事故625件のうち約96％に相当する527件はロービーム使用中であったと警察庁が発表した。この中にはハイビームの使用で事故を防止できた事例もあるとみられる[11]。
日没前後の高齢者が歩行中に死亡事故に巻き込まれる例が多発していることから、国土交通省は2020年4月以降、暗くなると自動的に前照灯が点灯する「オートライト」を新型の乗用車への搭載のメーカーへの義務付けを決めた。明るさが1000ルクス未満になると、自動的にライトが点灯し、走行中は運転者が消すことはできない[11]。
ロービームとハイビーム
自動車の前照灯には、通常、ロービームとハイビームが備えられている。法令上の名称は、ロービームが「すれ違い用前照灯」、ハイビームが「走行用前照灯」である。照射距離は、ロービームが前方40m、ハイビームが前方100m先まで届く。
夜間走行時は、原則としてハイビームを使用しなければならないが、他の車両と行き違うときや、他の車両の直後を進行する場合に他の車両の交通を妨げるおそれがあるときは、ロービームを使用することが法令で定められている（道路交通法第52条）。要するに、対向車、先行車がいるときだけロービームにするのが基本である[12][13]。灯火の操作が適切でなかった場合、道路交通法第120条第8号により刑事罰の対象となる。
警察庁は教則において、交通量の多い市街地などを通行しているときを除き、歩行者などを少しでも早く発見するために上向きにすることを推奨しているが、対向車と行き違うときや、ほかの車の直後を通行しているときは、前照灯を減光するか、下向きに切り替えなければならないとしている[14]。NEXCO中日本もマナーガイドにおいて、道路状況や時間帯に応じて、ヘッドライトの向きをこまめに切り替えることを推奨している[15]。
ロービーム、ハイビームの切り替えについては、煩わしさや切り替え忘れの問題があるため、メーカーによりハイビームを自動的に調整して夜間の視界を最大限に確保できる次世代型前照灯、明るさセンサーや光学式カメラなどを連動させ車両と周囲の状況を検知することで、常時ハイビームのままでも他車を眩惑せずに走行できる技術や、カメラで対向車や前走車のほか歩行者なども検知し、複数の配光の組み合わせで眩惑する部分の光だけをカットした上で、その周囲をハイビームで照射する技術も開発されている[16]。
信号待ちで停止中の間にロービームごと消し、車幅灯だけ点灯するのは厳密には違法である。夜間、道路上にある自動車には道路交通法施行令第18条により原則、車幅灯とともに前照灯の点灯義務がある。同条第2項の趣旨は乗員乗客の乗り降り、荷積み荷降ろしの規定でありこの条文を根拠に前照灯を信号待ち等、一時停止時に消すことはできない。道路交通法第52条第2項に規定する灯火の操作は道路交通法施行令第20条にあるとおりであり、消すことが出来るのは走行用前照灯すなわち、ハイビームだけである。したがって条文のとおりすれ違い用前照灯又は前部霧灯のいずれかは点灯しなければならない[17]。したがってロービーム（すれ違い用前照灯）を消すことは法令違反である。
法令上は光量を減ずる手段としてロービームの代わりに前部霧灯であるフォグランプを使うこともできるが、フォグランプは設置義務のある灯火ではないばかりかカーアクセサリーとしてのものであり、車検時の光軸検査を受けていない（検査員の目視のみ）。そのため正しく減光できるロービームを使うことをJAFでは呼び掛けている[17]。
- 見えない！止まれない！ロービームの限界を知る - JAFユーザーテストでの実験映像。YouTubeより。
高速道路においても、ハイビーム・ロービームの使い方は一般道と同様である。しかしながら、高速道路上におけるロービームの使用は一般道以上にリスクが大きい。ロービームの照射距離が40mしかない一方で、高速走行時の停止距離が100m程度必要になることから、ロービームで走行し続けた場合、危険を察知しても避けることが困難であるためである[18]。ロービームのまま走行中に、前方で起こった事故の存在に気づくのが遅れ、二次衝突を起こし第二当事者となった場合に、民事上の損害賠償責任が認められた例がある[19]。
欧州
EU（欧州連合）では国連で制定されるECE規則とは別にEU域内の自動車及び自動車部品の認証の相互承認のためEEC指令（EEC Directive)が制定されている[1]。しかし、EEC指令よりもECE規則が先行しているためECE規則の認証を取得するのが一般的となっている[1]。
米国
米国の自動車ランプの法規には米国運輸省内の機関であるNHTSA(National Highway Traffic Safety Administration)で制定される「FMVSS No.108(Federal Motor Vehicle Safety Standard No.108)」がある[1]。
保安基準に関しては業界団体のSAE(Society of Automotive Engineers,Inc.)が制定したSAE規格(SAE Standard)」がある[1]。
鉄道車両
日本の鉄道車両の前照灯
鉄道車両の前照灯は、日本では法律的には前部標識という扱いであり、正式には「前灯」と称する。夜間および長大トンネル区間では点灯が義務付けられている。自動車と異なり車両の進行方向が一定であることから、あくまで「標識」としての位置づけてあり、光量については暗部において遠方より車両の存在が確認できる程度であれば問題ないことになっている。ただし近年は前照灯としての役割を強化するため光量を増やすだけでなく、車外からの視認性向上および自動車・歩行者への注意喚起のため、昼間であっても常時点灯することが多くなっている（昼間点灯の項を参照）。
古くは油灯やカーバイドランプが使われており、電灯となってからもシングルフィラメントの時代が長かったため、光軸の切り替えが不可能であり、すれ違い時には減光で対応していた。ダブルフィラメントとなってからは、ハイビームとロービームを切り替えることが可能になった。HID式のように放電式灯の場合は輝点の切り替えができないため、電磁石などで機械的に光源か反射板を動かし、光軸を切り替えるようになっている。
1960年代以前に製造された車両の多くはランプ交換式の暗い白熱灯式の前照灯（当初は150W、後に250W）であったが、1970年代以降は後にシールドビーム[20]化が進み光量のアップと長寿命化、交換の容易化[21]が図られた。1990年代からプロジェクター式、2000年頃からHID式、2006年からは高輝度LEDを用いたものなどが出現するなど、バリエーションが増えている。
取り付け位置は車体の上部（運転者の視点より高い）にある場合と、下部（運転者の視点より低い）にある場合があり、各車種によってさまざまで、同じ鉄道事業者でも統一はされていない。運輸省令で「夜間の前部標識として前灯を上部に1個掲出する」と定められていたため、かつては上部に1個のみ取り付けられていた。私鉄では1957年10月、名古屋鉄道5200系電車が固定式前照灯三灯で登場。国鉄では東海道本線の電車特急「こだま」を運転するにあたり、新造された151系電車が前灯を腰部にも2灯増設して3個取り付けることになり、運輸大臣の特認を得た。その後前灯の2個以上の取り付けは標準的なものとなり、省令も改正された[22]。関西の鉄道会社では上部にランプを配するスタイルが好まれる。また特急のように高速度を出す列車に用いられる車両には、照射性及び被視認性を高めるため3個以上のランプを装備する車両も存在する。
※通過標識灯も参照。
ドイツの鉄道車両の前照灯
ドイツ語で Dreilicht-Spitzensignal（三前照灯）と称される。ドイツの列車の最前部の鉄道車両が掲出する、列車標識の一種であり、その夜間方式である。ドイツの「鉄道の建設と運行に関する省令」 (EBO) 第14章の規定に準拠している。列車の先頭車が機関車か制御車である場合には、夜間にはその最前部にアルファベットのAの形に3個の白色灯を掲出しなければならないと規定されている。これにより夜間でも道路交通の車両から、列車の接近を明瞭に判別することができる。ドイツの軌道法 (BOStrab) のもとで運行される路面電車やLRTでも同様の基準が適用される。しかしその場合はしばしば、方向幕灯が三番目の灯火として用いられることがある。
イギリスの鉄道車両の前照灯
イギリス鉄道規格 (Railway Group Standards) では、「列車の可視性のための要件 (Visibility Requirements for Trains)」として光度・設置位置など前照灯の要件を定めている[23]。
航空機
航空機に「前照灯」と呼ぶものはないが、前方を照射する灯火類としては以下の2種類があげられる。
着陸灯
大型機では両翼の前縁部に埋め込み式あるいはリトラクタブル式で取り付けられている場合が多い。 "Landing Light" からこの名称があるが、着陸時だけでなく低空飛行時（1万フィート以下）や夜間離陸時等でも日常的に点灯する。通常灯火類のなかで最も明るく、前方からの視認性に優れるので、無線故障時や無線を持っていない相手に対して、点灯 / 点滅等を行って簡単な合図に使用されることもある。
タクシー灯
地上走行（タクシング）に際して前方を照らすために用いられる。前脚部分に取り付けられていることが多く、脚を格納しての使用はできない。
自転車
従来使われてきたリムダイナモの場合、点灯時は消灯時に比べ肉体的負担が増す。負担を軽減するため、前輪のハブに発電機（ハブダイナモ）を組み込み、夜間走行時に自動点灯することでつけ忘れを防ぐものもタウン車を中心に増えている。負荷がほとんどない非接触式発電ライトも販売されている。リムダイナモは1.2 - 3W程、ハブダイナモは2.4W - 3W程の出力がある。
一方乾電池や二次電池（充電式電池）及び最近は太陽電池を使用するものもある。電池式のものは古くは夜間のスポーツ目的に装備されることが多かった。点灯時の肉体的負担は皆無だが、 白熱電球使用で電池の消耗が早く不便で、経済的負担にもなった。現在は電球に代わり低消費電力で寿命の長い白色発光ダイオード (LED) を使用したものが低価格でも発売されるようになり、一般にも普及しつつある。
近年、夜間の無灯火自転車による交通事故は重く見られる傾向があり、裁判により多額の賠償金を命ぜられるケースがある。前照灯は白色または淡黄色でなくてはならないため、赤などを用いるのは道路交通法施行細則（都道府県条例）違反である。電池式LEDライトの中には点滅モードがあるものもあり、警察庁は点滅も道路交通法第52条第1項の「灯火」に含むとの見解を示しているが、各都道府県で自転車の灯火に関しての条例が定められており、夜間、点滅するライトのみで走行した場合、都道府県によっては条例違反となる（例：埼玉県道路交通法施行細則第10条第3号[24]）。
脚注
- ↑ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 植木雅哉「自動車用ランプについて」 照明学会誌、2018年9月9日閲覧。
- ↑ Georgano, G. N. (2002). Cars: Early and Vintage, 1886–1930 (A World of Wheels Series). Mason Crest. ISBN 978-1-59084-491-5.
- ↑ Walker, Richard (1999). The Eventful Century. Reader's Digest. ISBN 0-276-42259-7.
- ↑ “前照灯は“機能”それとも“装飾”？ 前編【CAR STYLING VIEWS 02】”. clicccar (2011年5月7日). . 2013閲覧.
- ↑ “World premiere at 2014 CES in Las Vegas: The Audi Sport quattro laserlight concept car” (プレスリリース), Audi of America, Inc., (2014年1月30日)
- ↑ “Audi、ル・マン24時間レース出場マシンにレーザーライトを搭載” (プレスリリース), アウディ ジャパン 株式会社, (2014年1月30日)
- ↑ “デザイン:i8”. ビー・エム・ダブリュー株式会社. . 2014閲覧.
- ↑ 自動車検査法人平成27年1月「前照灯試験機の選択について」[1] (PDF) 2016年1月15日閲覧
- ↑ HALOGEN BULB SUPER J BEAM DEEP YELLOW 2400K(IPF)：交換用イエローバルブ。製品に関する注意として、2006年式以降の車両のヘッドランプには使用できないと明言されている。
- ↑ 前照灯（ヘッドライト）の点灯タイミングについて教えてJAF クルマ何でも質問箱
- ↑ 11.0 11.1 日テレニュース - 「ハイビームは…」その遠慮が死亡事故に 2016年9月28日 20:06
- ↑ JAF Mate 2007年11月号「ロービームだけで走る危険」より
- ↑ 道路交通法施行令第20条第1項第2号によると、この場合はロービームを点灯せずに、フォグランプ（前部霧灯）を点灯して走行も可能であるが、フォグランプは照射範囲が左右に広い半面で照射距離はロービームよりも短く、通常は推奨されない。
- ↑ 交通の方法に関する教則及び交通安全教育指針の一部改正について（平成29年3月12日から施行） 警察庁 (PDF)
- ↑ 高速道路 マナーガイド 上向き・下向き いまどっち？ NEXCO中日本
- ↑ JAF クルマ何でも質問箱 - 夜間走行時のヘッドライトはハイビームが基本?
- ↑ 17.0 17.1 “JAF Safety Light ヘッドライトの使い方 交通安全情報サイト”. 日本自動車連盟. . 2017-5-26閲覧.
- ↑ 高速道路での前照灯はハイビームが基本 シンク出版
- ↑ 上向きライトの重要性に気づかせよう シンク出版 （例示の判例では、最初に事故を起こした運転手とロービームで走行していた後続車の運転手の双方に不真正連帯責任が認められ、2人あわせて3億4千万円の賠償が命じられた）
- ↑ 灯体自体が電球となるよう、レンズ・反射鏡・フィラメントを一体化し、不活性ガスを封入し、シールされたランプ
- ↑ 白熱灯式の前照灯は、電球交換の後に必ず焦点調整をする必要があった
- ↑ 福原俊一 『ビジネス特急〈こだま〉を走らせた男たち』 JTB、2003-11-01、初版、p.67（日本語）。ISBN 4-533-05011-5。
- ↑ “Visibility Requirements for Trains (PDF)” (2004年6月). . 2014閲覧.
- ↑ “埼玉県道路交通法施行細則（自転車関係）について”. 埼玉県 (2015年2月13日). . 2017閲覧.
