JP2008105625A - 車両用照明装置 - Google Patents

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伸和 植木
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Abstract

【課題】精度良く道路形状に適応させた照明が可能なAFS機能の実現のための照射方向基準位置出し動作を、自車両の乗員に違和感を覚えさせることなく行うことができる車両用照明装置を提供する。
【解決手段】車両Cの前方を照明可能に車両Cに対する照射方向が固定された固定照明灯13および車両Cに対する照射方向が変更可能とされた可動照明灯14を有する照明灯具11と、照明灯具11の点灯制御および可動照明灯14の照射方向制御を行う制御手段12とを備える車両用照明装置10である。制御手段12は、可動照明灯14を消灯した状態で可動照明灯14を予め設定した基準照射方向へと移動させる照射方向基準位置出し動作を行う。
【選択図】図4

Description

本発明は、自動車に用いられるヘッドランプ等の照明装置に関する。
従来、自動車(車両。)の前方を照明する照明装置には、車両の前方を照明可能に車両に対する照射方向が固定された固定照明灯に、照明方向を変更すべく車両に対する照射方向が変更可能とされた可動照明灯が追加されて構成された追加灯スイブルタイプの照明灯具が採用され、その点灯制御および可動照明灯の照射方向制御を行う制御手段を備え、適応型先進前方照明システム(以下、単にAFS(Adaptive Front-lighting System)ともいう。)としての機能を有するものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
この車両用照明装置では、制御手段が、固定照明灯と可動照明灯とを点灯させた状態で、操舵装置の操舵角の情報および速度を含む車両の走行状況の情報に基づいて追加灯スイブル式照明灯具の可動照明灯の照射方向を制御することにより、例えば、車両がカーブした道路を走行している際、カーブする道路形状に応じて進行方向の道路上を照明することができ、自動車の走行安全性を向上させることができる。
特開2003−260980号公報
ところで、この車両用照明装置では、自車両の乗員を困惑させたり対向車両の乗員を眩惑したりすることを避けるべく精度良く道路形状に適応させた照明を実現するために、可動照明灯の照射方向を適切に把握しつつ当該照射方向を制御する必要がある。このため、照射方向基準位置出し動作(イニシャライズ処理。)を行うことにより、可動照明灯の照射方向を適切に把握させることが考えられている。
しかしながら、照射方向基準位置出し動作の実行時において、可動照明灯の照射方向が、道路形状に拘わらず照射方向基準位置出し動作によって変更されるため、その変更の際に可動照明灯が点灯していた場合、道路に対して不適切な配光照射を行うと共に、対向車両の乗員を眩惑する虞があることから安全上問題であると共に、可動照明灯により照明される領域が道路形状と関係なく変更される様子を自車両の乗員が視認してしまい違和感を覚える虞がある。
本発明の課題は、精度良く道路形状に適応させた照明が可能なAFS機能の実現のための照射方向基準位置出し動作を、対向車両の乗員を眩惑することなくかつ自車両の乗員に違和感を覚えさせることなく行うことができる車両用照明装置を提供することにある。
上記課題を解決するため、請求項1に記載の車両用照明装置は、車両の前方を照明可能に該車両に対する照射方向が固定された固定照明灯および前記車両に対する照射方向が変更可能とされた可動照明灯を有する照明灯具と、該照明灯具の点灯制御および前記可動照明灯の照射方向制御を行う制御手段とを備える車両用照明装置であって、前記制御手段は、前記可動照明灯を消灯した状態で該可動照明灯を予め設定した基準照射方向へと移動させる照射方向基準位置出し動作を行うことを特徴とする。
請求項2に記載の車両用照明装置は、請求項1に記載の車両用照明装置であって、前記制御手段は、該制御手段に電力が供給されると、前記照射方向基準位置出し動作を行うことを特徴とする。
請求項3に記載の車両用照明装置は、請求項2に記載の車両用照明装置であって、さらに、照射方向基準位置出し動作が終了したことを検知可能な動作終了検知手段を備え、前記制御手段は、前記動作終了検知手段により照射方向基準位置出し動作が終了したことが検知されると、前記可動照明灯の点灯が可能な状態とすることを特徴とする。
請求項1に記載の車両用照明装置では、照射方向基準位置出し動作の実行時において、可動照明灯が消灯されていることから、対向車両の乗員を眩惑することを防止することができる。また、可動照明灯により照明される領域が道路形状と関係なく変更される様子を自車両の乗員に視認されることはなく、乗員に違和感を覚えさせることを防止することができる。
請求項2に記載の車両用照明装置では、制御手段に電力が供給されると照射方向基準位置出し動作を行うことから、可動照明灯の照射方向を適切に制御することができ、AFS機能において精度良く道路形状に適応させた照明を行うことができる。また、制御手段とは無関係に固定照明灯が点灯されることから、照明灯具を点灯させようとした乗員の意図に沿って車両の前方を照明することができ、乗員に違和感を覚えさせることを防止することができる。
請求項3に記載の車両用照明装置では、照射方向基準位置出し動作が終了したことが確認されてから可動照明灯の点灯が可能な状態とされるので、可動照明灯が点灯される際には可動照明灯の照射方向が適切に制御されていることとなり、AFS機能において精度良く道路形状に適応させた照明を行うことができる。
また、照明灯具を点灯させる信号が制御手段に入力された時点で照射方向基準位置出し動作が終了していれば速やかに可動照明灯を点灯させることができる。
以下に、本発明に係る自動車用の照明灯具の一例であるヘッドランプの実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明に係る車両用照明装置10が採用された車両Cを模式的に示す斜視図であり、図2は、図1に示すI−I線に沿って得られた模式的な断面図であり、図3は、車両用照明装置10の照射方向基準位置出し動作を行うための構成を概略的に示すブロック図である。
車両用照明装置10は、照明灯具としてのヘッドランプ11と、ヘッドランプ11の動作制御のための電子制御ユニット12(以下、単にECU12(Electronic Control Unit)ともいう。)(図2参照。)とを備える。
ヘッドランプ11には、図2に示すように、車両Cの前方を照明可能に車両Cに対する照射方向が固定された固定照明灯13に、照明方向を変更すべく車両Cに対する照射方向が変更可能とされた可動照明灯14が追加されて構成された追加灯スイブルタイプの照明灯具(追加灯スイブル式照明灯具。)が採用されている。ヘッドランプ11は、車両Cの前端部で対を為すように左右両側(11L、11R。)(図1参照。)に設けられている。両ヘッドランプ11(11L、11R。)は、左右対称で互いに略等しい構成とされており、それぞれがECU12に電気的に接続されている(図3参照。)。なお、以下のヘッドランプ11の構成の説明では、互いに略等しい構成であることから、左側に設けられたヘッドランプ11Lについて説明し、他方のヘッドランプ11Rについては省略する。
本実施例では、ヘッドランプ11Lは、一端開放のハウジング15と、その開放端に取り付けられたレンズ16とを有し、ハウジング15およびレンズ16により形成された灯室17に固定照明灯13と可動照明灯14とが収容されて構成されている。
固定照明灯13は、固定用バルブ18と固定用リフレクタ19とを有し、図示は略すがハウジング15に固定されて灯室17の上部空間に配設されている。固定用バルブ18は、ECU12に電気的に接続されており、ECU12により点灯制御される。この固定照明灯13の下方に可動照明灯14が設けられている。
可動照明灯14は、可動用バルブ20と可動用リフレクタ21とを有し、灯室17の下部空間に配設されている。可動用バルブ20は、ECU12に電気的に接続されており、ECU12により点灯制御される。可動照明灯14は、上下方向に延在された第1回動軸22を介して揺動ブラケット23に回動可能に支持されている。この揺動ブラケット23は、車幅方向に延在された第2回動軸24を介してハウジング15に揺動可能に支持されている。
第1回動軸22は、回動自在に揺動ブラケット23に設けられ、下端が揺動ブラケット23に固着された回動装置25に保持されている。回動装置25は、図示を略す駆動手段(一例としてステッピングモータ。)を利用して第1回動軸22を回動可能な構成とされ、ECU12に電気的に接続されており、ECU12の制御下で第1回動軸22をその軸線回りの任意の角度での静止を可能に回動させることができる。このため、ECU12は、可動照明灯14を揺動ブラケット23内で第1回動軸22回りに任意の方向に向けられる、すなわち第1回動軸22回りに任意の照射方向とする照射方向制御を行うことができる。
また、第2回動軸24は、揺動可能にハウジング15に設けられ、揺動ブラケット23が、ハウジング15内で第2回動軸24の軸線回りに揺動可能とされている。この揺動ブラケット23を揺動させるために、ロッド駆動装置26が設けられている。
ロッド駆動装置26は、ハウジング15の下端近傍に配設され、車両Cを基準として前後方向に進退自在にロッド27を保持しており、ECU12に電気的に接続されている。ロッド駆動装置26は、図示を略す駆動手段(一例としてステッピングモータ。)を利用してロッド27を進退可能に構成されており、ECU12の制御下でロッド27の進退量を任意のものとすることができる。このロッド27の先端には、抱持部28が設けられている。ロッド27は、揺動ブラケット23の後部の下端から突出されたロッド連結柱29の球軸受部30を抱持部28が回転自在に抱持することにより、揺動ブラケット23に連結されている。
ロッド駆動装置26は、ECU12の制御により、ロッド27の進退量を任意のものとして揺動ブラケット23を第2回動軸24の軸線回りの任意の角度での静止を可能に揺動させることができる。このため、ECU12は、揺動ブラケット23をハウジング15内で第2回動軸24回りに任意の方向に向けられる、すなわち第2回動軸24回りに任意の照射方向とする照射方向制御を行うことができる。
よって、ECU12は、回動装置25およびロッド駆動装置26を制御することにより、可動照明灯14を車両Cに対して任意の方向に向けるすなわち可動照明灯14の照射方向制御をすることができ、可動照明灯14の照明方向を変更することができる。
このECU12は、図3に示すように、車両装置制御部33を介して車両Cに設けられた照明灯具点灯スイッチ31と電気的に接続されている。車両装置制御部33は、照明灯具点灯スイッチ31から点灯信号が入力されると、ECU12に電力を供給する。ECU12は、車両装置制御部33から電力が供給されると両ヘッドランプ11(11L、11R。)を点灯させるべく動作する。
また、ECU12には、一対の動作終了検知手段32が電気的に接続されている。一対の動作終了検知手段32は、左右それぞれの可動照明灯14が後述する照射方向基準位置出し動作が終了したことを検知することができ、その検知結果をECU12に出力することができる。動作終了検知手段32は、図示は略すが、例えば、第1回動軸22の姿勢角が基準照射方向における姿勢角に一致するものであるか否かを検知可能な照射方向検知手段と、ロッド駆動装置26におけるロッド27の進退量が基準照射方向における進退量に一致するものであるか否かを検知可能な進退量検知手段とを有する構成とし、両検知手段が一致すると検知したときに可動照明灯14が基準照射方向にあると検知させることにより実現することができる。
さらに、車両用照明装置10では、図示は略すが、上述した構成に加えて、ECU12に、操舵装置の操舵角の情報に加えて、車両Cの速度、車両Cの走行状態、車両Cの現在位置およびそれに対応した地図情報等が入力される構成とされている。車両用照明装置10では、前述したAFS点灯位置とされて動作状態のECU12が、これらの情報に基づいて可動照明灯14の照射方向を適宜変更して照明方向を変更し、車両Cが走行している道路形状に応じて進行方向の道路上を照明させる(以下、適応先進照明制御ともいう。)ことができ、適応型先進前方照明システム(以下、単にAFS(Adaptive Front-lighting System)ともいう。)として機能する。
車両用照明装置10では、可動照明灯14の基準照射方向が設定されている。これは、道路形状に応じて道路上の適切な領域を照明するためには、可動照明灯14の照射方向を適切に把握しつつ当該照射方向を制御する必要があることによる。
この基準照射方向は、可動照明灯14の照射方向の変更可能な範囲内において、操舵装置(図示せず。)の操舵角との対応付けがし易い照射方向に設定されている。可動照明灯14は、本実施例では、ステッピングモータを利用して構成された回動装置25による可動照明灯14の照射方向の変更可能な範囲の両端位置、すなわち左端または右端から所定のパルス分だけ戻し、かつ同様にステッピングモータを利用して構成されたロッド駆動装置26による可動照明灯14の照射方向の変更可能な範囲の両端位置、すなわち上端または下端から所定のパルス分だけロッド27の進退量を変化させて戻すことにより、基準照射方向に復原されるすなわち照射方向基準位置出し動作(イニシャライズ処理。)が行われるように構成されている。このように、照射方向基準位置出し動作では、可動照明灯14が、当該動作が開始された照射方向から、可動照明灯14の照射方向の変更可能な範囲のいずれかの端位置における照射方向を経て、基準照射方向に復原されることとなる。
本発明に係る車両用照明装置10では、この照射方向基準位置出し動作が行われているときは、ECU12が可動照明灯14の可動用バルブ20を消灯させるように設定されている。このため、ECU12は、キャッシュメモリ(図示せず。)を有し、当該キャッシュメモリには、可動照明灯14の点灯の許可を意味する点灯許可信号と、可動照明灯14の点灯の禁止を意味する点灯禁止信号とのいずれか一方が記憶されている。ECU12は、照明灯具点灯スイッチ31がAFS点灯位置とされ、かつキャッシュメモリに点灯許可信号が記憶されているときに、固定照明灯13に加えて可動照明灯14を点灯させて適応先進照明制御を行わせる構成とされている。よって、キャッシュメモリに点灯許可信号が記憶されることにより、可動照明灯14の点灯が可能な状態とされることとなる。以下に、照射方向基準位置出し動作を実行する際の車両用照明装置10の工程を図4のフローチャートに沿って説明する。
照明灯具点灯スイッチ31が操作され、車両装置制御部33からECU12へと電力が供給されてECU12が動作状態とされるとステップS2へ進む(ステップS1。)。車両装置制御部33がECU12へと電力を供給していない場合、電力の供給を開始するまでステップS1を繰り返す。
ECU12は、固定照明灯13を点灯させると共に、キャッシュメモリに点灯禁止信号を記憶させる(ステップS2。)。このため、可動照明灯14は消灯状態とされている。
ECU12は、可動照明灯14の照射方向基準位置出し動作(イニシャライズ動作。)を開始する(ステップS3。)。
ECU12は、動作終了検知手段32からの信号により、照射方向基準位置出し動作が終了したか否かを判断する(ステップS4。)。照射方向基準位置出し動作が終了していない場合ステップS5に進み、照射方向基準位置出し動作が終了している場合ステップS6に進む。
照射方向基準位置出し動作が終了していない場合、ECU12は、可動照明灯14の照射方向基準位置出し動作(イニシャライズ動作。)を継続し、ステップS4に戻る(ステップS5。)。
照射方向基準位置出し動作が終了している場合、可動照明灯14が基準照射方向にあることから、ECU12は、キャッシュメモリに点灯許可信号を記憶させて、ステップS7に進む(ステップS6。)。これにより可動照明灯14が基準照射方向で点灯される。
固定照明灯13で車両Cの前方を照明しつつ可動照明灯14で道路形状に応じた進路方向の道路上を照明する適応先進照明制御を開始する(ステップS7。)。
この照射方向基準位置出し動作時における車両用照明装置10による照明の様子を模式的に示したのが図5である。図5は、車両Cの車室側から前方を見た際の車両用照明装置10による照明の様子であり、車両CのフロントガラスFを二点鎖線で示している。また、図5では、ヘッドライト11Lの固定照明灯13による照明領域をLl13とし、ヘッドライト11Lの可動照明灯14による照明領域をLl14とし、ヘッドライト11Rの固定照明灯13による照明領域をLr13とし、ヘッドライト11Rの可動照明灯14による照明領域をLr14としている。
車両用照明装置10が、例えば、照明灯具点灯スイッチ31からECU12へ点灯信号が入力された際に可動照明灯14が基準照射方向ではなかったもの、すなわち照射方向基準位置出し動作が終了していないものとする。この状態において従来の車両用照明装置のように可動用バルブ20が点灯されると、図5(a)に示すように、左右の固定照明灯13により照明領域Ll13、Lr13が形成され、かつ左右の可動照明灯14により照明領域Ll14、Lr14が形成されることとなる。その後、照射方向基準位置出し動作が行われることにより両可動照明灯14の照射方向が変更されることとなるので、道路形状とは無関係に照明領域Ll14、Lr14が変位される(図5(a)矢印A参照。)ことにより対向車両の乗員を眩惑すると共に、照明領域Ll14、Lr14が変位されることによる光の移動を乗員が視認してしまい、乗員が違和感を覚えることとなる。
しかしながら、本発明に係る車両用照明装置10では、照明灯具点灯スイッチ31からECU12へ点灯信号が入力された際すなわち両可動照明灯14を点灯させる際、両可動照明灯14が基準照射方向ではなかった場合、前述したように、可動用バルブ20が消灯された状態で照射方向基準位置出し動作が行われるため、図5(b)に示すように、乗員は、固定照明灯13により形成され車両Cに対して固定されている照明領域Ll13、Lr13のみを視認することとなるので違和感を覚えることはなく、照明領域Ll13、Lr13のみが形成されているので対向車両の乗員を眩惑することもない。
車両用照明装置10では、照射方向基準位置出し動作が終了して可動照明灯14が基準照射方向に復原されると、可動照明灯14が基準照射方向であるとの信号が動作終了検知手段32からECU12へ入力され、このECU12により可動用バルブ20が点灯される。このため、照明領域Ll13、Lr13に加えて、基準照射方向の可動照明灯14による(符号BL参照。)照明領域Ll14、Lr14が形成される(図5(c)参照。)。その後、照明領域Ll14、Lr14が道路形状に応じて変位されて適応先進照明制御が行われる。この際の照明領域Ll14、Lr14の変位は、車両Cが走行している道路の形状に応じたものであることから、乗員が違和感を覚えることはない。
このように、本発明に係る車両用照明装置10では、照射方向基準位置出し動作が行われる際、可動用バルブ20が消灯されているので、照射方向基準位置出し動作による可動照明灯14の照射方向の変更に伴って変位される照明領域Ll14、Lr14が形成されることはなく、照射方向基準位置出し動作の実行時に、対向車両の乗員を眩惑することを防止することができ、かつ乗員が違和感を覚えることを防止することができる。
また、車両用照明装置10では、照射方向基準位置出し動作を行って可動照明灯14を基準照射方向とした後に適応先進照明制御を行っていることから、可動照明灯14の照射方向をECU12に適切に把握させることができる、すなわちECU12が可動照明灯14の照射方向を適切に制御することができるので、適応先進照明制御において、精度良く道路形状に適応させた照明を実現することができる。
さらに、ECU12に電力が供給されると固定照明灯13が点灯されることから、照明灯具を点灯させようとした乗員の意図に沿って車両Cの前方を照明することができ、乗員に違和感を覚えさせることを防止することができる。
車両用照明装置10では、照射方向基準位置出し動作が行われる際、可動用バルブ20を消灯することから、照射方向基準位置出し動作を一定の仕様に統一することができ、製造コストを低減させることができる。これは、以下のことによる。
可動照明灯14が点灯されたまま照射方向基準位置出し動作を行う場合には、可動照明灯14をその照射方向の変更可能な範囲の端位置における照射方向を経て基準照射方向に復原させる際の当該端位置を、対向車への眩惑を避けるために対向車線とは反対側を向くように設定することが望ましい。しかしながら、国または地域によって道路における通行車線の設定が異なる(日本であれば左側通行。)ので、使用もしくは販売する国または地域によって照射方向基準位置出し動作の仕様を変更する必要がある。ところが、車両用照明装置10では、照射方向基準位置出し動作時には可動用バルブ20が消灯されているので通行車線の設定を考慮する必要がない。
したがって、本発明に係る車両用照明装置10では、精度良く道路形状に適応させた照明が可能なAFS機能の実現のための照射方向基準位置出し動作を、対向車両の乗員を眩惑することなくかつ自車両の乗員に違和感を覚えさせることなく行うことができる。
なお、上記した実施例では、照射方向基準位置出し動作において、可動照明灯14が、当該動作が開始された照射方向から、可動照明灯14の照射方向の変更可能な範囲のいずれかの端位置における照射方向を経て、基準照射方向に復原される構成とされていたが、照射方向基準位置出し動作は、精度良く道路形状に適応させた照明が可能なAFS機能の実現のために可動照明灯14を基準照射方向に復原させるものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
また、車両用照明装置10では照明灯具としてヘッドランプ11が採用されていたが、採用される照明灯具は、車両の前方を照明可能に車両に対する照射方向が固定された固定照明灯に、照明方向を変更すべく車両に対する照射方向が変更可能とされた可動照明灯が追加されて構成された追加灯スイブルタイプの照明灯具であればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
さらに、上記した実施例では、照明灯具点灯スイッチ31からECU12へ点灯信号が入力された際に照射方向基準位置出し動作が行われていたが、可動照明灯を消灯した状態で照射方向基準位置出し動作を行うものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
上記した実施例では、固定照明灯13には固定用バルブ18が用いられ、かつ可動照明灯14には可動用バルブ20が用いられていたが、双方とも光源としてHID、LED、ハロゲン等を用いてもよく、上記した実施例に限定されるものではない。
上記した実施例では、回動装置25は、ステッピングモータを利用して構成されていたが、ECU12の制御下で第1回動軸22をその軸線回りの任意の角度での静止を可能に回動させることができるものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
上記した実施例では、ロッド駆動装置26は、ステッピングモータを利用して構成されていたが、揺動ブラケット23を揺動させるためにECU12の制御下でロッド27の進退量を任意のものとすることができるものであればよく、上記した実施例に限定されるものではない。
上記した実施例では、可動照明灯14が灯室17の下部空間に配設されていたが、可動照明灯14の配設位置を適宜変更することができ、上記した実施例に限定されるものではない。
上記した実施例では、ECU12に電力が供給されると、可動照明灯14を消灯した状態で照射方向基準位置出し動作を行って可動照明灯14を基準照射方向とするとともに固定照明灯13が点灯される構成とされていたが、ECU12に電力が供給されると可動照明灯14を消灯した状態で照射方向基準位置出し動作を行って可動照明灯14を基準照射方向とするものであれば、当該照射方向基準位置出し動作とともに固定照明灯13が点灯される、すなわちECU12への電力の供給に伴って固定照明灯13が点灯される構成でなくてもよく、上記した実施例に限定されるものではない。この場合、ECU12による照射方向基準位置出し動作(イニシャライズ処理。)とは無関係に固定照明灯13を点灯させることができることから、照明灯具を点灯させようとした乗員の意図に沿って車両Cの前方を照明することができ、乗員に違和感を覚えさせることを防止することができる。
本発明に係る車両用照明灯具が採用された車両を模式的に示す斜視図である。 図1に示すI−I線に沿って得られた模式的な断面図である。 本発明に係る車両用照明灯具の照射方向基準位置出し動作を行うための構成を概略的に示すブロック図である。 照射方向基準位置出し動作の工程を示すフローチャートである。 照射方向基準位置出し動作時における車両用照明装置による照明の様子を示す模式図であり、(a)は点灯信号が入力された際に可動照明灯が基準照射方向にない場合に可動照明灯が点灯された状態を示し、(b)は可動照明灯が消灯されたまま照射方向基準位置出し動作が行われている状態を示し、(c)は可動照明灯が基準照射方向とされたことにより可動照明灯が点灯された状態を示している。
符号の説明
10 車両用照明装置
11 (照明灯具としての)ヘッドランプ
12 (制御手段としての)ECU
13 固定照明灯
14 可動照明灯
32 動作終了検知手段
C 車両

Claims (3)

  1. 車両の前方を照明可能に該車両に対する照射方向が固定された固定照明灯および前記車両に対する照射方向が変更可能とされた可動照明灯を有する照明灯具と、該照明灯具の点灯制御および前記可動照明灯の照射方向制御を行う制御手段とを備える車両用照明装置であって、
    前記制御手段は、前記可動照明灯を消灯した状態で該可動照明灯を予め設定した基準照射方向へと移動させる照射方向基準位置出し動作を行うことを特徴とする車両用照明装置。
  2. 前記制御手段は、該制御手段に電力が供給されると、前記照射方向基準位置出し動作を行うことを特徴とする請求項1に記載の車両用照明装置。
  3. さらに、照射方向基準位置出し動作が終了したことを検知可能な動作終了検知手段を備え、
    前記制御手段は、前記動作終了検知手段により照射方向基準位置出し動作が終了したことが検知されると、前記可動照明灯の点灯が可能な状態とすることを特徴とする請求項2に記載の車両用照明装置。

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