CN1323961A - 车辆用前照灯 - Google Patents
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Abstract
在把以规定的光度分布式样向前方照射光束的灯具组容纳在灯体内部的车辆用前照灯中,以适合于车辆行驶情况的光度分布式样及照射角度进行光束照射。其结构为,它备有根据车辆行驶情况使灯具组20向左右方向旋转后使其光度分布式样向左右移动的灯具组旋转控制机构70,以及根据车辆行驶情况使灯具组20的遮光罩32移动后改变其光度分布式样的光度分布可变控制机构42。由该灯具组控制机构70与光度分布可变控制机构42对光束照射控制进行适当的组合,从而可用适合于车辆行驶情况的光度分布式样及照射角度进行光束照射,提高对车辆前方路面的辨认能力。
Description
本申请的发明涉及以规定的光度分布式样向前方照射光束且灯具组容纳在灯体内部的车辆用前照灯。
在现有技术中，作为车辆用前照灯，将灯具组容纳在灯体内部的产品是公知的。以特公平6-36321号公报中的雾灯为例，公开了一种根据车轮转向角使灯具组的可动反射镜向左右方向旋转将光度分布式样向左右方向移动的结构。如果把这种灯具组用作上述车辆用前照灯的话，车辆曲折行驶时，可提高对车辆前方路面的辨认功能。
但是，这种仅仅通过将作为灯具组结构主要部件的可动反射镜向左右方向的旋转，很难向车辆曲折行进方向以足够的光量照射光束。并且，当车辆在曲率半径小的弯曲道路上行驶以及在交叉点处转弯时，必须将上述可动反射镜向左右方向进行大角度的旋转，当将上述可动反射镜以大角度向左右方向旋转时，由于光度分布式样会发生很大的变形，光度分布式样照射光束很难适应车辆的行驶情况。
本申请发明的目的是，针对上述问题，提供一种车辆用前照灯，在以规定的光度分布式样向前方照射光束的灯具组容纳在车体内部的车辆用前照灯中，能够以适应车辆行驶情况的光度分布式样及照射角度进行光束照射。
为了达到上述目的，本申请的发明是在结构上使灯具组的整体向左右方向旋转后使其光度分布式样向左右方向位移，同时，使该灯具组结构的主要部件移动后使其光度分布式样本身发生变化。
即，本发明的车辆用前照灯，将按规定的光度分布式样向前方进行光束照射的灯具组容纳在灯体内部，其特征为，它配备有：
按照车辆行驶情况使上述灯具组的结构部件移动、使上述光度分布式样变化的光度分布可变控制机构，以及
根据车辆行驶情况将上述灯具组向左右方向旋转的旋转控制结构。
上述“灯具组”的具体结构没有特定的限制，例如，可以采用具有以旋转抛物面作为基准形成的反光镜的所谓抛物线型灯具组，或者采用备有与沿着车辆前后方向延伸的光轴基本上同轴配置的光源，把从上述光源发出的光向前方靠近光轴进行反射的反光镜，设置在该反光镜前方的聚光透镜、以及设置在该聚光透镜及上述反光镜之间、把从该反光镜反射的光的一部分遮挡的遮光罩的所谓投射式灯具组等。
另外，对于上述“灯具组”的光源，其结构也没有特定的限制，即可以是放电灯的放电发光部分，也可以是卤钨灯等白炽灯的灯丝等。
上述所谓“车辆行驶情况”是指有关车辆行驶的各种状态的量和外部信息，例如，车速，车辆转向角，车辆的姿态，与前面行驶的车辆的车间距，天气，导向信息等。
上述灯具组的“结构部件”，只要能够通过移动该结构部件就可以改变灯具组的光度分布式样，并不限于特定的结构部件，例如，可采用遮光板，光源灯，反光镜等。
如上面所示的结构，本申请发明的车辆用前照灯，根据车辆行驶情况，由于其结构为借助光度分布可变控制机构将容纳在灯体内的灯具组的结构部件移动后使光度分布式样变化同时，借助灯具组旋转控制机构将上述灯具组向左右方向旋转，使该光度分布式样向左右方向移动，从而利用这些光度分布可变控制机构及灯具组旋转控制机构使光束照射控制进行适当组合，就能以适合于车辆行驶情况的光度分布式样及照射角度进行光束照射。同时，借此提高对车辆前方路面的辨认能力。
在上述结构中，作为灯具组，如果采用投射式灯具组的话，可以获得以下的效果。
即，本申请发明的车辆用前照灯，由于其结构为在使该灯具组的结构部件移动的同时，使该灯具组本身向左右方向旋转，所以必须在灯体内部确保用于这一目的的空间。因此，如果采用可将灯具组本身能够紧凑地构成的投射式灯具组的话，可以缩小上述空间。而且，在投射式灯具组中，作为使其光度分布式样变化用的移动对象可选择结构部件的种类较多(例如也可选择集光透镜)，所以可比较容易地作为适合于车辆用前照灯的灯具结构的光度分布可变控制机构的结构。
在这种情况下，如果采用遮光罩作为构成移动对象的结构部件的话，可很容易通过它的移动使光度分布式样发生微妙的变化，借此，可根据车辆的行驶情况获得适当的光度分布式样。
图1是表示本申请发明的车辆用前照灯一个实施例的总体结构图；
图2是表示上述车辆用前照灯主体的侧视剖面图；
图3是表示上述前照灯灯具组与支承臂在一起的侧视剖面图；
图4是表示上述灯具组与支承臂在一起的平视剖面图；
图5是表示上述灯具组与支承臂在一起的正视图；
图6是图3主要部分的详细示图；
图7是表示在车辆直线行驶时从上述前照灯主体向前方照射的光度分布式样示图；
图8是表示在车辆向左弯曲行驶时从上述前照灯主体向前方照射的光度分布式样示图；
图9是表示在车辆向右弯曲行驶时从上述前照灯主体向前方照射的光度分布式样示图；
图10是表示在近处不存在前面行驶车辆时从上述前照灯主体向前方照射的光度分布式样示图。
下面，参照附图对本申请发明的实施例进行说明。
图1是表示本申请发明的车辆用前照灯一种形式的总体结构图。
如图所示，该车辆用前照灯100配备有前照灯主体10，遮光罩驱动电路102，灯具组驱动回流104，以及控制装置106。从光束切换开关、车轮转向角传感器110、车速传感器112及车间距离传感器114输出的检测信号输入到上述控制装置106上。
上述光束切换开关108是用于选择性地对弱光束光度分布式样与强光束光度分布式样进行切换用的开关。上述车间距离传感器114用毫波激光雷达等构成。
同时，在这种车轮用前照灯中，根据从上述控制装置106发出的控制信号适应车辆的行驶情况进行光束照射控制。在对这种光束照射控制的内容进行说明之前，首先说明前照灯主体10的结构。
图2是表示上述前照灯主体10的侧视图。
如图所示，该前照灯主体10，将灯具组20容纳在由没有遮挡的透明的灯罩12与灯体14形成的灯室内。
该灯具组20由围绕该灯具组20的支承臂54支承着，并通过前照灯校光机构50可在上下方向及左右方向中倾斜支承在灯体14上。该前照灯校光机构50在校光螺钉52上通过校光螺母56连接到支承臂54上，校光螺钉52可旋转地安装在灯体14的多个部位处。同时，借助该校光机构50可以对灯具组20的光轴Ax进行初始调整(为了使光轴Ax与车辆前后方向一致所进行的调整)。
图3、4及5分别是表示上述灯具组20与支承臂54在一起的侧视剖面图、平视剖面图及正视图，图6是图3主要部分的详细示图。
如这些附图所示，上述灯具组20为投射式灯具组，它配备有放电灯22、反射镜24、保持架26、集光透镜28、灯圈30、遮光罩32以及遮光罩驱动机构34。
上述放电灯22是金属卤化物灯，其放电发光部22a(光源)与光轴Ax同轴配置安装在反射镜24上。
上述反射镜24具有以光轴Ax为中心轴的大致为椭圆球面状的反射面24a。该反射面24a，以椭圆形形成带有光轴Ax的截面形状，且其离心率以从铅直截面向水平面逐渐变大的方式设置。但是，形成这些各截面的椭圆的后方侧的顶点设定在同一位置上。上述光源22a配置在形成该反射面24a的铅直截面的椭圆的第一焦点F1上。借此，反射面24a将从光源22a发出的光向前方靠近光轴Ax反射，这时，将光线基本上聚集在包含光轴Ax的铅直截面内上述椭圆的第二焦点F2上。
上述保持架26，形成从反射镜24的前端开口部向前方延伸的筒状，在其后端部固定支承在反射镜24上的同时，在其前端部中通过灯圈30固定支承着聚光透镜28。在该保持架26的下端部上，形成向下部隆起的下部隆起部26a。
上述聚光透镜28由前表面为凸面、后侧表面为平面的平凸透镜构成，其后侧焦点位置配置在反射镜24的反射面24a的第二焦点F2处。借此，聚光透镜28将从反射镜24的反射面24a反射的光线靠近光轴Ax聚光，使之透射出去。
上述遮光罩32由大致沿与光轴Ax正交的铅直面延伸的遮光罩主体部32A、从该遮光罩主体部32A的周缘向前方延伸的大致为半圆筒状部32B以及从该大致为半圆筒状部32B的下端部向保持架26下方隆起部26a内的下方延伸的托架部32C构成，可转动地设置在保持架26的内部空间的下部。即，遮光罩32在其大致为半圆筒状部32B左右两侧的前端上部中，通过转动销36支承在保持架26上，借此，可以随着连接两个转动销36的水平轴的转动在弱光束构成位置(图中实线的位置)与强光束构成位置(图中双点划线的位置)之间转动。
另外，这种遮光罩32，当其处于弱光束构成位置时，将从反射面24a反射出来的光的一部分遮蔽，除去从灯具组20出射的指向上方的出射光，借此，可得到相对于光轴Ax向下方照射的弱光束照射(用实线表示的光束)，并且可以形成图7(a)所示的左右不在同一平面上的所谓具有Z型截止线CL的左右弱光束光度分布式样P(L)。另一方面，当遮光罩32处于强光束构成位置时，该遮光罩32解除对从反射面24a反射出来光的遮蔽，也允许从灯具组20发出的向上照射的光出射，借此，可获得强光束照射(实线及双点划线所示的光束)，并且可以形成图7(b)所示的强光束光度分布式样P(H)。在这些弱光束光度分布式样P(L)及强光束光度分布式样P(H)中，用HZ表示的区域为各光度分布式样中的强光区(高光度区)。
上述遮光罩驱动机构34备有电动机驱动部38与拉伸弹簧40，在可令遮光罩32在上述弱光束构成位置及强光束构成位置之间转动的同时，可使之停止在它们中间的任意位置处。借此，在可以进行弱光束与强光束的光束切换的同时，可使遮光罩32停止在弱光束构成位置与强光束构成位置的中间位置处，可以用介于弱光束光度分布式样和强光束光度分布式样之间的中间光度分布式样进行光束照射。在本实施例中，如图6的虚线所示，可以使遮光罩32停止在比弱光束构成位置(LOW)稍稍靠近强光束构成位置(HIGH)的中间位置(LOW+α)处。上述角度α被设定为α=0.5°。
上述电动机驱动部38，在其输出轴38a与光轴Ax平行地延伸配置的状态下，插入固定在反射镜24下部区域上形成的电动机容纳部24b内。该电动机驱动部38，通过图中未示出的电动机的驱动，经由图中未示出的齿轮使输出轴38a向车辆前后方向移动，并与该输出轴38a前端的球状部中的遮光罩32的托架部32C接触。
上述拉伸弹簧40与光轴Ax平行延伸地配置，其前端部连接在遮光罩32的托架32C上，同时，其后端连接在从电动机容纳部24b向下方突出形成的翼片24c上。该拉伸弹簧40总是将遮光罩32向弱光束的构成位置进行弹性加载，借此，吸收电动机驱动部38的齿隙，防止在遮光罩32上产生松动。
如图1所示，上述遮光罩34的电动机驱动部38，经由上述遮光罩驱动电路102连接着控制装置106，根据从该控制装置106发出的控制信号由遮光罩驱动电路102进行驱动。同时，由这些遮光罩驱动机构34、遮光罩驱动电路102以及控制装置106构成光度分布可变控制机构42，按照车辆行驶情况移动遮光罩32来变化灯具组20的光度分布式样。
如图2～5所示，上述灯具组20，相对于支承臂54可随与其光轴Ax正交的铅直轴线A的转动在左右方向中旋转着被支承。
即，在位于上述保持架26的下方隆起部26a内的铅直轴线A上的位置处，形成向下突出的销26b，该销26b经过套管58及垫圈60插入支承在支承臂54上。同时，在位于上述保持架26上端部的铅直轴线A上的位置处，形成向上突出的凸台(图中未示出)，将该凸台经套管58及垫圈60插入到支承臂54上，同时，经套管58将螺栓62紧密地固定在该凸台上。
在上述灯具组20的侧面附近，设置按照车辆行驶情况使该灯具组20向左右方向旋转的灯具组旋转控制机构70。
该灯具组旋转控制机构70由固定在支承臂54上同时经过联杆机构74连接到灯具组20上的电动机72、连接到该电动机72上的上述灯具组驱动电路104以及上述控制装置106构成。并且，在该灯具组旋转控制机构70中，根据从控制装置106发出的控制信号由灯具组驱动电路104驱动电动机72，并通过联杆机构74将该驱动力传递给灯具组20，使该灯具组20从上述铅直轴线A为中心的初始调整位置(光轴Ax与车辆前后方向一致的位置)开始，在左右两方向角度分别为β(例如β=6°)的角度范围内进行转动。
上述联杆机构74由固定在电动机72的输出轴72a上的转动杆76以及一端结合到该转动杆76上同时另一端用销结合到反射镜24的联杆固定用突起部24d上的联杆78构成。
下面对本实施例车辆用前照灯100中所进行的光束照射控制内容进行说明。
在本实施例中，借助上述灯具组旋转控制机构70及可变光度分布控制机构42，根据车辆行驶情况进行光束照射控制。
即，在车辆直线行驶的情况下，以图7所示的光度分布式样进行光束照射。这时，灯具组旋转控制机构70将灯具组20固定在初始调整位置上，同时，光度分布可变控制机构42随着光束切换开关108的操作，将遮光罩32移动到弱光束构成位置或强光束构成位置，借此，以该图(a)所示的弱光束光度分布式样P(L)或该图(b)所示的强光束光度分布式样P(H)进行照射。
在车辆行驶当中，在进行转向操作时，用图8或图9所示的光度分布式样进行光束的照射。
即，当向左进行转向操作时，如图8(a)及(b)所示，将灯具组20向左旋转，将光度分布式样P(L)，P(H)向左位移，借此，可提高向左弯曲前进时对车辆前方路面的辨认能力。这种光度分布式样P(L)、P(H)的位移，是根据从车轮转向角传感器110发出的检测信号，使控制装置106通过灯具组驱动电路104驱动电动机72来进行。这时，当车辆行驶道路的曲率半径小时，将光度分布式样P(L)、P(H)向左位移越大越越有利于提高向左弯曲前进时车辆前方路面的辨认能力，从而使灯具组20向左旋转角度设定为随车轮转向角变大而变大的方式。
另一方面，当向右进行转向操作时，如图9(a)及(b)所示，使灯具组20向右旋转，将光度分布式样P(L)、P(H)向右位移，借此提高在向右弯曲行进时对车辆前方路面的辨认能力。这时，灯具组20向右旋转的角度，和向左弯曲行驶时一样，设定成车轮转向角越大，其旋转角度越大。但是，在用弱光束照射的状态下进行左右方向的转向操作时，在将灯具组20向左右方向旋转的同时，将遮光罩32向比弱光束构成位置靠上0.5°的中间位置移动，借此，如该图(a)所示，弱光束光度分布式样P(L)的截止线LC的位置向上移动0.5°。这种截止线CL的移动是根据从车辆转向角传感器110发出的检测信号，使控制装置106通过遮光罩驱动电路102驱动遮光罩驱动机构34的电动机驱动部38来进行的。
由于上述截止线CL的右半部低下一段，在进行这种向右的转向操作时，通过截止线CL向上移动，就可以提高向右弯曲行驶时对车辆前方路面远处的辨认能力。此外，即使这样使截止线CL向上方移动，因向右弯曲行驶时弱光束光度分布式样P(L)的强光区HZ不会位于对面车道上，所以不会给对面行驶的司机造成大的眩光。
另一方面，在向左进行转向操作时，不使截止线CL向上方移动，截止线CL的左半部分高出一段，所以即使不将截止线CL向上移动也可确保在车辆向左弯曲行进时对车辆前方路面的远距离辨认能力，反倒是如果将截止线CL向上移动时，弱光束光度分布式样P(L)的强光区HZ较多地进入对向车道内，给对向车辆的驾驶员造成眩光。
在车辆直线行驶的情况下，当与前面车辆的车间距在规定的距离以上(例如50m以上)时，如果这时处于弱光束照射状态下的话，也将遮光罩32从弱光束构成位置向上向中间位置移动0.5°，借此，如图10所示，不使弱光束光度分布式样P(L)的位置本身发生变化，使其截止线CL的位置向上方位移0.5°。这样，弱光束光度分布式样P(L)(特别是其强光区HZ)向远方扩大，充分提高对车辆前方路面远处的辨认能力。在高速行驶时，由于与前车的车间距较大，完全确保远处辨认能力就可提高高速行驶时车辆行驶的安全性。此外，在这种情况下，由于充分确保与前面行驶车辆的车间距离，从而不会对前面行驶车辆的驾驶员造成眩光。这种截止线CL的移动是根据从车间距离传感器114发出的检测信号，使控制装置106通过遮光罩驱动电路102驱动遮光罩驱动机构34的电动机驱动部38来进行的。
如上所详细描述的，本实施例的车辆用前照灯100，由于其结构为，根据车辆的行驶情况，由光度分布可变控制机构42移动容纳在灯体14内的灯具组20的遮光罩32使其光度分布式样变化，同时，由灯具组旋转控制机构70使灯具组20向左右方向旋转后使其光度分布式样向左右方向移动，所以能以适合于车辆行驶情况的光度分布式样及照射角度进行光束照射。并由此可提高对车辆前方路面的辨认能力。
另外，在本实施例中，由于采用投射式灯具组作为灯具组20，不仅灯具组20本身的结构可以紧凑化，同时移动其遮光罩32用的遮光罩驱动机构34也能够紧凑地构成，从而可提高车辆用前照灯100的结构自由度。
在本实施例中，由于作为变化光度分布式样用的移动对象构成部件采用了遮光罩32，所以，通过该遮光罩32的移动可很容易地对截止线CL的位置进行微妙的变化，因此，可以得到更适合于车辆行驶情况的弱光束光度分布式样P(L)。
此外，在本实施例中，其结构为灯具组20从初始调整位置向左右两个方向旋转，但其结构也可以为仅向一个方向旋转。根据这种结构，灯具组20可以以更高的精度进行旋转。在这种情况下，也可以采用利用左右一对前照灯主体10分担灯具组20的旋转。例如，在向左方转向操作时，将左侧的前照灯主体10的灯具组20向左旋转，当向右转向操作时，将右侧的前照灯主体10的灯具组20向右旋转。
Claims (3)
1．车辆用前照灯，把用规定光度分布式样向前方照射光束的灯具组容纳在灯体内部，其特征为，它备有
根据车辆行驶情况移动上述灯具组的结构部件后使上述光度分布式样变化的光度分布可变控制机构，以及
根据车辆行驶情况使上述灯具组向左右方向旋转的灯具组旋转控制机构。
2．如权利要求1所述的车辆用前照灯，其特征为，上述灯具组配备有与沿车辆前后方向延伸的光轴基本同轴配置的光源、把从该光源发出的光向前方靠近上述光轴反射的反射镜、设在该反射镜前方的聚光透镜，以及设置在该聚光透镜与上述反射镜之间且把从该反射镜反射出来的光的一部分遮蔽的遮光罩。
3．如权利要求2所述的车辆用前照灯，其特征为，上述光度分布可变控制机构是以使上述遮光罩移动后使上述光度分布式样变化的方式构成的。
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