JP2006001460A - 可変配光型前照灯 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来の可変配光型前照灯においては、操舵装置の動作角と前照灯灯具の振れ角とが固定であったので、高速走行時には触れすぎの傾向が強く、必要な前方に確認が行い難いという課題を生じていた。
【解決手段】 本発明により、演算装置４には車速信号が接続されており、この車速信号の値が高速であるときには演算装置４は前照灯灯具２に対する最大振れ角を狭い範囲として設定し、車速信号の値が低速であるときには前照灯灯具４に対する最大振れ角を広い範囲として設定する可変配光型前照灯１とすることで、車両前方で且つ遠方の路面の監視を行うことが必要な高速走行時には、操舵装置５の操作量に拘わらず前照灯灯具２の振れ角を一定値以下に制限し、必要以上に横方向の照射することをなくして課題を解決する。
【選択図】 図３

Description

本発明はハンドルなど操舵装置の操作量に従い、前照灯灯具を適量に回動させて、以後の車両の進行方向を照射するものとして、夜間時における進路の確認を容易なものとし、運転の、安全性、簡易性を向上させることを目的とする、ＡＦＳ（アダプティブ・フロントライティング・システム）とも称されている可変配光型前照灯に係るものである。

車両前面に左右に照射方向を変更することが可能な配光手段を備えると共に、ハンドル操作を検出し、そのハンドル操作に応じた検出信号を出力するステアリング操舵角検出部を設け、前記ステアリング操舵角検出部からの検出信号に基づき配光手段照射角度目標位置を演算し、モータ制御部へモータ制御信号を出力してモータを制御することにより、ハンドル操舵に連動して配光手段の照射方向を可変する演算制御部を備えた車両用前照灯システムにおいて。

イグニションスイッチ又はクリアランスイッチをオンしたときに、演算制御部がモータを制御して、左右の配光手段の照射方向を初期位置に合わせるイニシャライズ動作を自動で行わせるように制御して、左右の配光手段の照射方向を初期位置に合わせるように構成し、且つ、前記左右の配光手段の初期位置が車両外側所定角度であると共に、ハンドルの直進操舵状態が検出されるまで、照射方向を初期位置に保持するように構成した車両用前照灯システムが知られている。
特開２００３−１５９９８９号公報

しかしながら、上記した従来の構成の可変配光型前照灯においては、単に、車両の進行方向に前照灯の照射方向を向けることを主条件として構成されたるものであり、実際の車両が走行時において遭遇する、種々の走行条件下において運転者が必要とする視野の状態までも考慮するものではなく、よって、例えば、高速道路の走行時、峠道の通過時、或いは、混雑した市街地の通過時など車両が走行する数多くの条件のもとで、従来の可変配光型前照灯が生じる配光特性は整合しない場合が多いという課題を生じている。

本発明は、前記した従来の課題を解決するための具体的手段として、操舵装置の操作角、及び、操作方向に応じて演算装置により前照灯灯具の照射方向を変更して成る可変配光型前照灯において、前記演算装置には車速信号が接続されており、この車速信号の値が高速であるときには前記演算装置は前記前照灯灯具に対する最大振れ角を狭い範囲として設定し、車速信号の値が低速であるときには前記前照灯灯具に対する最大振れ角を広い範囲として設定することを特徴とする可変配光型前照灯を提供することで課題を解決するものである。

本発明により、演算装置には、操舵装置の操作角と共に、車両の速度信号も取り込むものとし、基本的には、高い車速がでは前照灯灯具の作動角を狭く制限し、低い車速では前照灯灯具の作動角を広く設定することで、遠方の正面方向の監視が必要である高速走行には、前照灯の照射範囲が必要以上に側方を照射することのないものとし、また、左右何れか、旋回する方向への広い範囲の監視が要求される低速走行時には広い範囲の動作角を設定することで、それぞれの走行に適する視野範囲を与えるものとして、運転者に過不足のない適正な情報を与え、安全性の向上、疲労の低減などに極めて優れた効果を奏するものである。

つぎに、本発明を図に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図１に示すものは、本発明の要部である前照灯灯具２と、この前照灯灯具２の照射方向を可変させる可変方位装置３との構成の例を示すもので、この例では、前記前照灯灯具２には回転楕円面など楕円系反射鏡が採用された、いわゆるプロジェクタ型が採用され、例えば、メタルハライド放電灯などによる光源、配光特性の形状上で不要な部分を遮蔽するシェード、投影レンズの全体が組立てられた状態で可変方位装置３により回動が行われ、照射方向を変更するものとされている。

前記前照灯灯具２と可変方位装置３とは、例えば、ステッピングモータを介して結合されたような構成とされていて、前照灯灯具２側にはローターに類するものが設けられ、可変方位装置３にはステータに類するものが設けられている。このようにすることで、外部から適宜な信号を送ることで、前照灯灯具２は可変方位装置３に対して所望の方向に向きを変えるものとなる。尚、一部には操舵装置５の一部の動作をもって、直接に前照灯灯具２を回動させ適正な方向に向かせるものもある。

ここで、車両には、左右の前端にそれぞれ前照灯灯具２が設けられるものであるので、左前照灯灯具２Ｌには左可変方位装置３Ｌが設けられ、右前照灯灯具２Ｒには右左可変方位装置３Ｒが設けられると言うように、左右に１対として取付けられるものとされる。尚、前記前照灯灯具２には走行ビーム用と、すれ違いビーム用との２つで１組とされているものもあるが、この場合には、対向車への幻惑の発生を減ずるために、すれ違いビーム用の側に可変方位装置３が取付けられ、照射方向を可変とされるのが通常である。

また、本発明は、上記のように前照灯灯具２（Ｌ、Ｒ）をプロジェクタ型に限定するものではなく、例えば、回転放物面など放物系反射鏡の焦点近傍、即ち、光源近傍を回転の中心として回動させるものであっても良く、更には、前記放物系反射鏡の一部のみを回動させるものであっても良い。尚、本発明においては、左右は運転席側から見た状態を基準として称するものとする。

図２は、本発明に係る可変配光型前照灯１の構成を示すブロック図であり、前記左前照灯灯具２Ｌには左可変方位装置３Ｌが組合わされて、車両の左前端に取付けられ、前記右前照灯灯具２Ｒには同様に右可変方位装置３Ｒが組合わされて車両の右前端に取付けられている。

そして、前記左可変方位装置３Ｌと右右可変方位装置３Ｒには、例えばマイクロコンピュータを応用した演算装置４からの出力がそれぞれに接続されて、駆動が行われるものとされている。また、本発明においては、前記演算装置４には、まず操舵装置５からの操作角が入力され、この操作角の値に基づいて、演算装置４により前照灯灯具２（Ｌ、Ｒ）の照射方向が設定される。

また、本発明では前記演算装置４には速度信号が入力されるものであり、この速度信号は通常にはトランスミッション（図示せず）の出力軸の回転数から得られるものであり、速度計６には電気パルスなどの状態として入力されているものが多いのでで、これを利用して演算装置４にも入力すれば良い。

加えて、前記演算装置４には、ライティングスイッチ７からの点灯信号も入力され、このライティングスイッチ７からの信号が入力されていることで、当該の車両が走行している時間帯が夜間、若しくは、夜間に近い時間帯であること、或いは、昼間であってもトンネルなど、前記前照灯灯具２が使用される、又は、使用されることが近い状態であることを、前記演算装置４は知るものとなる。

更に加えて、前記演算装置４には、イグニッションスイッチ８からの信号も入力されていて、前記演算装置４は、当該の車両が使用状態であることを知ると共に、前記イグニッションスイッチ８からの出力は、前記可変配光型前照灯１のシステム全体に電源を供給するものとなっている。

次いで、上記の構成とした、本発明の可変配光型前照灯１の機能について説明を行う。まず、車両の使用が終了した時点では、イグニッションスイッチ８が切断されるので、可変配光型前照灯１自体の電源の供給も絶たれ、全ての動作は停止している。そして、イグニッションスイッチ８が投入されると、前記演算装置４は、イニシャライズと称されている、前記操舵装置５の方向と、前記前照灯灯具２（Ｌ、Ｒ）の方向とを適正化する動作を行い、前照灯灯具２（Ｌ、Ｒ）の使用に備える。

よって、本発明の可変配光型前照灯１においては、昼間であり前照灯灯具２（Ｌ、Ｒ）の不点灯時であっても、操舵装置５の操作に従い、進行方向に向かう回動を行っているものとなっているが、本発明では、演算装置４にライティングスイッチ７からの信号も入力しているので、ライティングスイッチの投入をもって、上記イニシャライズ動作、及び、操舵装置５との連係動作を行わせるものとしても良い。

但し、この場合、イニシャライズ動作が行われている時点で、前記前照灯灯具２（Ｌ、Ｒ）が点灯を行う可能性を生じ、前記ライティングスイッチ７投入の初期に適正でない方向を照射する可能性も生じるので、このような構成は、上記にも説明したように操舵装置５と、前照灯灯具２（Ｌ、Ｒ）とが機械的に接続され、常時に同期して動作しているものなどに対して実施することが好ましい。

そして、本発明の可変配光型前照灯１においては、速度計６などから速度信号が入力され、この速度信号によっても前照灯灯具２（Ｌ、Ｒ）の照射方向が制御されるものとなっている。その理由は、発明者は車両の走行速度により、前記前照灯灯具２（Ｌ、Ｒ）に与える振れ角には、適正な値があると考えるからである。

例えば、高速道路においては、走行速度も、特別な理由がない限りには高速であり、また、道路自体も高速走行に適するように急激なカーブが設けられていることはない。よって、運転者の視線は専らに車両の正面方向に固定され、側方への視界は殆ど要求されることはない。このような走行状態で、何らかの理由での前照灯灯具２（Ｌ、Ｒ）が必要以上に側方を向くような状態を生じることは、対向車、併走車に幻惑を与えるなどして、むしろ危険である。

逆に、低速で市街地の路地を走行するときなどには、この種の可変配光型前照灯１に規定などで許容される最大振れ角まで稼働すれば、広い視野が得られるものとなり、周囲に存在する障害物。歩行者などの確認が容易となり、運転が楽になると共に、車体を障害物に当接させるなどの危険の回避も容易となる。そして、その中間の速度では、当然にその速度に見合う適切な最大振れ角が存在すると考えられる。

よって、本発明では、図３に示すように前照灯灯具２（Ｌ、Ｒ）の最大振れ角を車速によって制限するものであり、速度計６に例えば８０km以上の速度が検出されている場合には、前記前照灯灯具２（Ｌ、Ｒ）は左右への最大振れ角としては最も狭い第一振れ角α１（例えば約６°）が設定されており、６０km〜８０kmの範囲では、やや広い第二振れ角α２が設定されている。

そして、３０km〜６０kmの範囲には、第三振れ角α３として１５°が設定され、３０km以下の範囲には、この種の可変配光型前照灯１に許容されている最大振れ角α４である２０°が設定されている。よって、本発明の可変配光型前照灯１においては、前照灯灯具２の照射方向の回動は前記操舵装置５により行われるが、その最大振れ角はその時点の走行速度により制約を受けるものとされている。

尚、上記の速度と最大振れ角とも関係は、あくまでも１例であり、実際の実施に当たっては、最大振れ角間のステップは５°間隔よりも小さい方が動作が滑らかとなり、運転者などに違和感を生じさせず。また、最大振れ角間のステップを小さく設定することで、速度側のステップも小さい値となり、一層に動作を滑らかなものとし違和感を少なくすることが可能となる。

そして、図３中に曲線Ｓで示すものが、上記のように構成した本発明の可変配光型前照灯１で実際に走行したときの、前照灯灯具２の動作の状態を示すものであり、まず、発進を行った直後は低速であるので、前照灯灯具２の振れ角は、専らに操舵装置５の操作の量に従うものなり、交差点など低速で大きく曲がる場所、或いは、狭い路地などでは、前照灯灯具２が最大振れ角α４である２０°まで照射方向を変えるものとなり、車両の付近にある障害物を明確に確認できるものとなる。

また、表通りなどを走行する場合は道幅にも適度の余裕を生じ、車速も、例えば４０km程度と向上する。このような表通りでは横断歩道なども整備され、歩行者が路上にいることも少なくそれ程に厳密な看視の必要もなく、また、比較的に交通量も増してくるので、対向車に対する幻惑の影響も生じてくるので、前照灯灯具２は照射方向の変更の範囲を第三振れ角α３（１５°）の範囲に制限される。

更に、国道、首都高速道路など広く、また、整備も良好な道路などを走行する場合には、車線数も増し車速も５０〜６０kmと向上する。また、このような主要道路では交通量も、ますます増えるので、渋滞の要因となるような急な曲路も設けられることは少ない。よって、前照灯灯具２は照射方向の変更の範囲を第二振れ角α２（１０°）の範囲に制限されるが、走行上に何らの問題も生じない。

そして、道路として、最も整備が行われ設備も整えられた高速道路を走行する際には、曲路の半径も他の道路に比較して極端に大きく設定され、ほとんど前照灯灯具２に設定されている照射幅で十分となる。また、走行速度も更に高速化して１００kmとなるので、前照灯灯具２は第一振れ角α１（５°）に設定され、むしろ、正面遠方の確認が必要な、このような高速走行状態に備えるものとなる。

尚、図３において、車両が走行を開始した時点０から前照灯灯具２が回動を始めるまでに不感域Ｚが設けられているが、これは、運転者が意識しない程度のハンドル操作でも、前照灯灯具２が回動し、照射方向が変わると、乗員、或いは、対向車など非常に煩わしい感じや違和感を与えるからであり、このようにすることで、僅かなハンドル操作では前照灯灯具２は動作せず、観視者に違和感を与えることを防止できるものとなる。

以上に説明したように、本発明により可変配光型前照灯１における前照灯灯具２の照射方向の変更を、従来の操舵装置５の動作量に加えて、車両の速度により振れ角の値を制限するものとしたことで、例えば、狭い道を低速で通過するときには、前照灯灯具２の振れ角を十分なものとして、車両の近傍に存在する障害物を明確に確認できるものとし、また、高速で走行するときには、振れ角を制限して必要な車両正面方向を照明するなど、車両の走行と前照灯の状態とが一層に良くマッチングするものとして、必要な情報がより良く運転者に伝わるものとして、運転の簡素化などを可能とするものである。

本発明に係る可変配光型前照灯の要部である前照灯灯具と可変方位装置との組立体を示す要部断面図である。 同じく本発明に係る可変配光型前照灯の全体構成を示すブロック図である。 同じく本発明に係る可変配光型前照灯の、走行時における車両速度に対する前照灯灯具の振れ角の変化の状態を示すグラフである。

符号の説明

１…可変配光型前照灯
２…前照灯灯具
２Ｌ…左前照灯灯具
２Ｒ…右前照灯灯具
３…可変方位装置
３Ｌ…左可変方位装置
３Ｒ…右可変方位装置
４…演算装置
５…操舵装置
５ａ…ハンドル
６…速度計
７…ライティングスイッチ
８…イグニッションスイッチ
８ａ…イグニッションキー

Claims (1)

1. 操舵装置の操作角、及び、操作方向に応じて演算装置により前照灯灯具の照射方向を変更して成る可変配光型前照灯において、前記演算装置には車速信号が接続されており、この車速信号の値が高速であるときには前記演算装置は前記前照灯灯具に対する最大振れ角を狭い範囲として設定し、車速信号の値が低速であるときには前記前照灯灯具に対する最大振れ角を広い範囲として設定することを特徴とする可変配光型前照灯。

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