JP2009211964A - 車両用ランプシステム - Google Patents

Abstract

【課題】 通常走行時ないし高速走行時に他車の眩惑を防止しかつ遠前方の視認性を高めることが可能な車両用ランプシステムを提供する。
【解決手段】 水平線Ｈよりも上方角度位置の第１折点Ｐ１を起点として水平一方向に延びる第１のカットオフラインＣＬ１と、第１折点Ｐ１から水平方向に離間し水平線Ｈよりも第１所定角度だけ下方の第２折点Ｐ２を起点として水平反対方向に延びる第２のカットオフラインＣＬ２と、第１折点Ｐ１と第２折点Ｐ２の間にあって第１所定角度よりも小さい第２所定角度だけ水平線Ｈよりも下方に設定された第３折点Ｐ３を通して第１折点Ｐ１と第２折点Ｐ２とを結ぶ第３及び第４のカットオフラインＣＬ３，ＣＬ４とで構成される車両用ランプを偏向制御手段によって水平方向に偏向制御する。
【選択図】 図３

Description

本発明はヘッドランプ等の車両の前方を照明するランプに関し、特に高速走行時に他車を眩惑することなく遠前方領域の視認性を向上した自車の前方の視認性を高めた車両用ランプシステムに関するものである。

自動車のヘッドランプは対向車を眩惑することがないようにロービームの配光時にランプ内に設けたシェードによりランプから出射する光の一部を遮光している。従来のシェードは、図３（ｃ）に示すように自車の直進方向Ａｘに対して自車線側の水平カットオフラインＣＬ１１をほぼ水平線Ｈの高さにし、対向車線側の水平カットオフラインＣＬ１２を水平線Ｈよりも低くし、両者間を自車の直進方向Ａｘを含んで遮光した斜めカットオフラインＣＬ１０で接続した形状とされている。しかし、このような配光パターンでは、自車の直進方向Ａｘについては遮光しているため高速走行時に自車の遠前方の照明が不十分になり、高速走行時の前方視認性が低下するという問題がある。このような問題に対し、特許文献１ではランプの光軸を上下方向に制御するレベリング手段を設け、ハイビーム配光での高速走行時にレベリング手段によってランプ光軸を下方に向けることで自車の直進方向への配光を確保し、自車の遠前方の視認性を高めている。
特開２００７−２１６８８１号公報

特許文献１の技術では、レベリング手段によりランプ光軸を下方に向けているが、ハイビーム配光が単に下方に向けられた配光であるため、自車の直進方向を含む比較的に広い領域において水平線に近い高さまで照明されることになり先行車を眩惑してしまう場合がある。また、同時に対向車線側についても水平線ないし水平片の上方にまで照明されるため、遠前方に存在する対向車や接近してくる対向車をも眩惑する場合もある。この場合、ランプ光軸を下方に向ける角度を大きくすれば他車に対する眩惑は防止できるが、これでは自車の遠前方領域の照明が不十分になってしまい目的の一つである遠前方の視認性を高めることができなくなる。また、一方で高速走行時に図３（ｃ）に示したロービームの配光パターンにおいて、自車線側の水平カットオフラインＣＬ１１を水平線Ｈよりも高くなるようにランプ光軸を上方に向けることが考えられるが、この場合には自車の直進方向Ａｘにおいて自車線ないし対向車線を照明してしまうことになり遠前方の先行車や対向車を眩惑してしまうことになる。

本発明の目的は、通常走行時ないし高速走行時に他車の眩惑を防止しかつ遠前方の視認性を高めることが可能な車両用ランプシステムを提供するものである。

本発明は光源から出射される光の配光パターンとして、水平線よりも上方角度位置に設定された第１折点を起点として水平一方向に延びる第１のカットオフラインと、第１折点から水平方向に離間し水平線よりも第１所定角度だけ下方に設定された第２折点を起点として水平反対方向に延びる第２のカットオフラインと、第１折点と第２折点の水平方向の間にあって第１所定角度よりも小さい第２所定角度だけ水平線よりも下方に設定された第３折点が定義され、この第３折点を通して第１折点と第２折点とを結ぶ第３及び第４のカットオフラインとを備える車両用ランプと、この車両用ランプを左右方向に偏向制御する偏向制御手段を備えており、この偏向制御手段は通常時には第３折点を車両の直進方向よりも自車線側に偏位させた位置に制御し、高速走行時には第３折点を車両の直進方向に偏向制御することを特徴とする。

また、本発明の車両用ランプシステムにおいては、第３折点において第１折点に向かう第３のカットオフラインと第２折点に向かう第４のカットオフラインとは屈曲されており、第３のカットオフラインは第４のカットオフラインよりも水平方向に対する角度が急峻であることが好ましい。

本発明の車両用ランプシステムによれば、車両用ランプは、第３のカットオフラインと第４のカットオフラインは第３折点において屈曲された形状とされ、自車線側では直進方向に近い領域では第４のカットオフラインの傾斜が緩やかであり、直進方向から離れた領域では第３のカットオフラインの傾斜が急峻であるので、自車線の直進方向の近傍領域の照明を抑制して先行車や対向車に対する眩惑を防止する一方で、当該直進方向の近傍領域に隣接する自車線側の照明範囲を広くして視認性を高めることができる。そして、この車両用ランプを偏向制御手段によって高速走行時に第３折点を直進方向に向けて第４のカットオフラインを対向車線側に偏向させることで、第３のカットオフラインによって自車線側の直進方向に近い領域まで照明して遠前方領域の視認性を格段に高める一方で、第４のカットオフラインによって直進方向近傍領域の照明を抑制し、これにより先行車や対向車に対する眩惑を極力防止することが可能になる。

次に、本発明の実施例１を説明する。図１は本発明を適用した自動車のヘッドランプＨＬのランプ光軸Ｌｘに沿った縦断面図であり、鎖線で簡略図示するランプボディＬＢと前面カバーＦＣとで構成されるランプハウジングＬＨ内にランプユニットＬＵを内装支持している。このランプユニットＬＵはほぼコ字型をしたブラケット２を前記ランプハウジング内には内装しており、このブラケットに垂直方向に向けられたスイブル軸３によってプロジェクタ型ランプ１を水平方向に所要角度範囲で傾動可能に支持するとともに、当該スイブル軸３の下端部をスイブル機構４に連結している。スイブル機構４は図には表れないスイブル制御部によって制御され、後述するようにランプの配光パターンの切り換えに伴ってプロジェクタ型ランプ１のランプ光軸Ｌｘを左右方向に偏向させることが可能にされている。また、前記スイブル機構４の下側には前記プロジェクタ型ランプ１を点灯させるための電源としての点灯回路ユニット５が配設されている。

前記プロジェクタ型ランプ１は、回転半楕円型をしたリフレクタ１１と、このリフレクタ１１の前縁部に連結された円筒型のリテーナ１２と、このリテーナ１２の前縁部に支持された集光レンズ１３とを備えている。前記リフレクタ１１内には当該リフレクタ１１の第１焦点Ｆ１の近傍位置に光源点を配置した放電バルブ１４が取着され、前記点灯回路ユニット５から供給される電力によって放電発光される。ここでは前記放電バルブ１４はリフレクタ１１の一側面からリフレクタ１１内に内挿されており、これによりプロジェクタ型ランプ１の前後方向の寸法を短縮している。また、前記リテーナ１２内には前記リフレクタ１１の第２焦点Ｆ２の近傍位置にメインシェード１５が設けられ、前記放電バルブ１４から出射された光の一部を遮光して所望の配光パターンに設定できるようにしている。このメインシェード１５には当該配光パターンを切り換えるためシェードアクチュエータ１７が設けられている。また、前記リテーナ１２内にはリフレクタ１１で反射された迷光を遮光するためのサブシェード１６も設けられている。

図２は前記メインシェード１５及びシェードアクチュエータ１７の概念構成を示す斜視図である。メインシェード１５はランプ光軸Ｌｘに対して水平方向に直交する方向に向けられ、図１に示したリテーナ１２に両端支持された回動軸１５２を有するとともに、この回動軸１５２を中心に上下方向に所要角度で往復回動可能な円柱状をした回動シェード体１５１を有している。この回動シェード体１５１は円柱状部分の円周方向の一部ａの径寸法が小さくされてハイビーム配光に対応したシェード形状とされ、円周方向の他の一部ｂはロービーム配光に対応したシェード形状とされている。以下、この回動シェード体１５１の円周方向の一部ａをハイビームシェード部と称し、他の一部ｂをロービームシェード部と称する。前記シェードアクチュエータ１７は前記リテーナ１２の下部に設けられて通電制御によって回動されるモータ１７１で構成されており、このモータの回転軸に取着したウォーム歯車１７２を前記回転軸１５２に取着したウォーム歯車１５３に噛合させ、モータ１７１の回動によって回動シェード体１５１が回動軸を中心に回動され、その回動位置が変化されるようになっている。すなわち、シェードアクチュエータ１７への通電制御の切り換えにより、ハイビーム配光時には回動シェード体１５１のハイビームシェード部ａを上方に回動位置させ、ロービーム配光時にはロービームシェード部ｂを上方に回動位置させるようになっている。

前記回動シェード体１５１のハイビームシェード部ａの形状は従来と同じであり、図示は省略するが自車線及び対向車線にわたって自車の前方の広い範囲を照明する。前記ロービームシェード部の形状は、図２（ｂ）にランプ正面側から見た形状を示すように、第１折点ＳＰ１と第２折点ＳＰ２と第３折点ＳＰ３を屈曲した傾斜直線で連結した異形状に構成されており、これによりいわゆる斜めカットオフラインを有する配光パターンが得られる形状となっている。これら第１ないし第３の折点ＳＰ１，ＳＰ２，ＳＰ２は後述する配光パターンにおける第１ないし第３の折点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に対応する部位である。

すなわち、図３（ａ）はロービームシェード部ｂにより得られる配光パターンを示しており、自動車の直進方向Ａｘをそれぞれ通る水平線Ｈと垂直線Ｖに対するこの配光パターンとして示している。ここでは、ランプ光軸Ｌｘは直進方向Ａｘに一致されており、当該配光パターンは水平線Ｈよりも上方の所定角度θＶ３に設定された第１折点Ｐ１を起点として自車線側に延びる第１の水平カットオフラインＣＬ１と、前記第１折点Ｐ１から水平方向の対向車線側に離間し水平線Ｈよりも第１所定角度θＶ１だけ下方に設定される第２折点Ｐ２を起点として対向車線側に延びる第２の水平カットオフラインＣＬ２を有している。また、これら第１折点Ｐ１と第２折点Ｐ２の間にあって前記第１所定角度θＶ１よりも小さい第２所定角度θ２だけ水平線Ｈよりも下方に設定される第３折点Ｐ３が定義されており、前記第１折点Ｐ１と第２折点Ｐ２との間を前記第３折点Ｐ３を通して順次結ぶ斜め方向に延びる第３のカットオフラインＣＬ３及び第４のカットオフラインＣＬ４とで構成されている。ここで、前記第３のカットオフラインＣＬ３と第４のカットオフラインＣＬ４は前記第３折点Ｐ３において下方に凸になるように屈曲されており、第３のカットオフラインＣＬ３が水平方向に対してなす角度θＶ４は第４のカットオフラインＣＬ４が水平方向に対してなす角度θＶ５よりも大きくなっている。

具体的には、次の順序で各折点Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を設定することになる。先ず、第２折点Ｐ２はランプ光軸Ｌｘに対して下方にθＶ１（＝０．５７°）の垂直線Ｖ上に設定する。そして、この第２折点Ｐ２から水平方向に対して左上方向にθＶ５（＝１５°）の角度で斜めラインを引き、この斜めラインが水平線Ｈよりも下方のθＶ２（＝０．２３°）の水平ラインと交わる点が第３折点Ｐ３となる。この第３折点Ｐ３から水平線に対して左上方にθＶ４（＝３０〜４５°）の角度で斜めラインを引き、この斜めラインが水平線Ｈよりも上方のθＶ３（＝０．６°）の水平ラインと交わる点が第１折点Ｐ１となる。

このようにロービームシェード部ｂにより得られるロービーム配光パターンによれば、直進方向Ａｘの近傍の第２折点Ｐ２から第３折点Ｐ３に至る自車線側の照明領域では第４のカットオフラインＣＬ４が緩やかな角度の斜めカットオフラインとなっているので対向車を眩惑することがないとともに先行車を眩惑することもない。その一方で、第３折点Ｐ３から第１折点Ｐ１に至るまでの直進方向Ａｘを外れた自車線の左側領域は第３のカットオフラインＣＬ３が急峻な斜めカットオフラインとなっているので、この領域については傾斜が緩やかなカットオフラインに比較して直進方向Ａｘに向けて遠前方まで照明することになり、自車の左側遠前方の視認性を向上することになる。また、自車線側では第１のカットオフラインＣＬ１と第３のカットオフラインＣＬ３によって水平線Ｈの上方領域まで照明されているので、自車線の左側領域の視認性を向上することができる。

そして、自動車が高速走行の状態になったときには、運転者が高速走行用の配光、いわゆる「モータウェイビーム」と称する配光、ただしここでは「ミドルビーム」と称する配光に切り換える。この切り換えによりスイブル機構４が動作されてプロジェクタ型ランプ１を対向車側、ここでは右側に回動動作させ、図３（ｂ）に示すように、第３折点Ｐ３が垂直線Ｖに一致するまでランプ光軸Ｌｘを対向車線側、すなわち右方向に偏向させる。このように設定されたミドルビーム配光では、直進方向Ａｘの近傍の第２折点Ｐ２から第３折点Ｐ３に至るまでの緩やかな角度の第４のカットオフラインＣＬ４の領域が対向車線側に偏位されるので、対向車線の遠前方までの領域を照明して視認性を向上する。しかし、この領域は水平線Ｈよりも下方であるので対向車を眩惑することはない。その一方で、直進方向Ａｘの近傍の自車線側は第３折点Ｐ３から第１折点Ｐ１に至るまでの傾斜角度の大きな第３のカットオフラインＣＬ３となっているので、この領域については遠前方まで照明することになり、自車の直進方向Ａｘの近傍を遠前方まで照明して視認性を向上することになる。ただし、この場合でも自車線の直進方向Ａｘは照明されないので遠前方の先行車を眩惑することもない。

因みに、図３（ａ）に示した中低速走行時の配光パターンを図３（ｃ）に示した従来のロービーム配光のように斜めカットオフラインＣＬ１０が１本の直線で構成されている配光パターンと比較すると、自車線側の直進方向Ａｘの左画領域の照明が増加されることになり、この領域の視認性が高められる。また、図３（ｂ）に示した高速走行時の配光パターンを、仮に図３（ｃ）の従来のロービーム配光パターンを右方向に偏向した場合の配光パターンと比較すると、対向車に対する眩惑を防止する一方で自車線側の直進方向Ａｘの近傍領域の照明を増加し、対向車や先行車に対する眩惑を防止しながらも自車の遠前方の視認性を格段に高めることができ、自動車の高速走行の安全性が高められる。実施例１は自車の直前方向の広い範囲を照明するので、通行量が少ない高速走行時に有効である。

図４（ａ）は実施例２における回動シェード体によって形成される配光パターンのカットオフラインを説明するための図である。実施例２では第２折点Ｐ２と第３折点Ｐ３は実施例１と同じ位置であるが、第１折点Ｐ１の位置を変更するとともに第４折点Ｐ４と第５折点Ｐ５を加えている。すなわち、第３折点Ｐ３と第１折点Ｐ１の間の水平線Ｈ上に第４折点Ｐ４と第５折点Ｐ５を設定し、第３折点Ｐ３を第４折点Ｐ４と結んで第５カットオフラインＣＬ５を形成し、第４折点Ｐ４を第５折点Ｐ５と結んで第６のカットオフラインＣＬ６を形成し、第５折点Ｐ５を第１折点Ｐ１と結んで第７のカットオフラインＣＬ７を構成している。ここでは、第４折点Ｐ４は第３折点Ｐ３から水平方向に対して左上方にθＶ６（＝４５°）で斜めラインを引き、これが水平線Ｈと交差する点を第４折点Ｐ４とする。また、水平線Ｈ上で直進方向Ａｘから左にθＨ１（＝２．１°）の角度位置を第５折点Ｐ５としている。そして、この第５折点Ｐ５から水平線に対して左上方にθＶ７（＝１５°）のラインを引き、これが水平方向より上方にθＶ３（＝０．６°）の水平ラインと交わる点を第１折点Ｐ１としている。

実施例２の回動シェード体によるロービーム配光では、中低速走行時の配光パターンは図４（ａ）に示した通りである。この配光パターンを図３（ｃ）に示した従来のロービームの配光パターンに比較すると、第５のカットオフラインＣＬ５の角度が大きいので遠前方の先行車に対する眩惑を防止しながらも自車線の直進方向Ａｘに近い領域の照明を増加して遠前方の視認性を向上することができる。また、第７のカットオフラインＣＬ７及び第１のカットオフラインＣＬ１が水平線Ｈよりも上方であるので、直進方向Ａｘを外れた左側領域の照明を増加して視認性を向上することができる。

また、自動車が高速走行の状態になったときには、実施例１と同様にスイブル機構４によってプロジェクタ型ランプ１を対向車側に回動動作させ、図４（ｂ）に示すように、第３折点Ｐ３が垂直線Ｖに一致するまでランプ光軸Ｌｘを右方向に偏向させる。この実施例２のミドルビーム配光では、直進方向Ａｘの近傍の第２折点Ｐ２から第３折点Ｐ３に至るまでの緩やかな角度の第４のカットオフラインＣＬ４の照明領域が対向車線側に偏位され、対向車線の比較的に遠前方までを照明して視認性を向上するがこの領域は水平線Ｈよりも下方であるので対向車を眩惑することがないことは実施例１と同じである。また、直進方向Ａｘの近傍の自車線側は第３折点Ｐ３から第４折点Ｐ４までは実施例１と同じあるいはそれ以上の角度の急峻な第５のカットオフラインＣＬ５となっているので、この領域については遠前方まで照明することになり、自車の直進方向Ａｘに沿った領域を遠前方まで照明し、その視認性を向上することになる。この場合でも自車線の直進方向Ａｘの領域は照明されないので遠前方の先行車を眩惑することもない。その一方で、第４折点Ｐ４よりも左側領域は水平な第６のカットオフラインＣＬ６となり、実施例１よりも照明範囲が抑制されているので、追い越そうとする先行車に対する眩惑、特に運転者側のサイドミラーに対する眩惑を防止する。さらにこれよりも左側の領域は、第７のカットオフラインＣＬ７と第１のカットオフラインＣＬ１によって水平線Ｈの上方領域まで照明されているので、自車線の左側領域の視認性を向上することができる。この実施例２は自車線の直進方向の照明を抑制しているので、比較的に交通量が多い高速走行時に有効である。

ここで、実施例１で説明した第１ないし第３の折点の設定位置、及び実施例２で説明した第１ないし第５の折点の設定位置は各実施例において説明した具体的な角度位置に限定されるものではなく、例えばミドルビームを設定しようとする際の車両の走行速度の違い等によって適宜の変更は可能である。また、実施例１，２では左側通行の場合を例にしたが右側通行の場合には配光パターンの左右が反対になることは言うまでもない。

ここで実施例１と実施例２は異なるランプに適用された個別のシェードとして説明したが、実施例１の回動シェード体を３以上の円周位置に選択して回動設定できるように構成し、その一つの回動位置のシェード部として実施例１のシェード形状を適用し、他の一つの回動位置のシェード部として実施例２のシェード形状を適用し、必要に応じてこれらのシェード部を切り換えることにより実施例１，２の配光を選択して実現することが可能なランプとして構成してもよい。

また、実施例１，２ではランプを左右にスイブルしてロービーム配光とミドルビーム配光を切り換えているが、リフレクタのみあるいはシェードのみを左右方向に移動させることによってランプから出射される光束を実質的に偏向制御するようなランプについても本発明のランプ及びランプシステムを適用することが可能である。

実施例１のヘッドランプの要部の縦断面図である。 メインシェードとシェードアクチュエータの概念構成図である。 実施例１の配光パターン図である。 実施例２の配光パターン図である。

符号の説明

１ プロジェクタ型ランプ
４ スイブル機構（偏向制御手段）
５ 点灯回路ユニット
１１ リフレクタ
１３ 集光レンズ
１４ 放電バルブ
１５ メインシェード
１７ シェードアクチュエータ
１７１ 回動シェード体
ＨＬ ヘッドランプ
ＬＵ ランプユニット
Ｐ１〜Ｐ５ 折点
Ｌｘ ランプ光軸
Ａｘ 直進方向
Ｖ 水平線
Ｈ 垂直線
ＣＬ１〜ＣＬ７ カットオフライン

Claims (2)

1. 光源から出射される光の配光パターンとして、水平線よりも上方角度位置に設定された第１折点を起点として水平一方向に延びる第１のカットオフラインと、前記第１折点から水平方向に離間し前記水平線よりも第１所定角度だけ下方に設定された第２折点を起点として水平反対方向に延びる第２のカットオフラインと、前記第１折点と第２折点の水平方向の間にあって前記第１所定角度よりも小さい第２所定角度だけ水平線よりも下方に設定された第３折点が定義され、この第３折点を通して前記第１折点と第２折点とを結ぶ第３及び第４のカットオフラインとを備える車両用ランプと、車両用ランプを左右方向に偏向制御する偏向制御手段を備え、前記偏向制御手段は通常時には前記第３折点を車両の直進方向よりも自車線側に偏位させた位置に制御し、高速走行時には前記第３折点を車両の直進方向に偏向制御することを特徴とする車両用ランプシステム。
2. 前記第３折点において前記第１折点に向かう第３のカットオフラインと前記第２折点に向かう第４のカットオフラインとは屈曲されており、第３のカットオフラインは第４のカットオフラインよりも水平方向に対する角度が急峻であることを特徴とする請求項１に記載の車両用ランプシステム。
   
   

Images