JP2009220739A

JP2009220739A - 車両前照灯の光軸調整装置

Info

Publication number: JP2009220739A
Application number: JP2008068762A
Authority: JP
Inventors: Koichi Nakadate; 弘一中舘
Original assignee: Stanley Electric Co Ltd
Current assignee: Stanley Electric Co Ltd
Priority date: 2008-03-18
Filing date: 2008-03-18
Publication date: 2009-10-01

Abstract

【課題】舵角がゼロ点を跨いで大きく変動する際には、舵角に対するスイブル角の不感帯の影響を排除して、スイブル角が円滑に変動するようにした、極めて優れた車両前照灯の光軸調整装置を提供することを目的とする。
【解決手段】左右方向に揺動可能な車両前照灯と、上記車両用灯具を左右方向に揺動させる駆動手段と、ハンドルの舵角を検出する舵角センサと、上記舵角センサからの検出信号に基づいて車両前照灯を左右に揺動するように、駆動手段１２を駆動制御する制御部１５と、を含む、車両前照灯の光軸調整装置１０であって、上記制御部１５が、上記舵角センサからの検出信号に基づいて、舵角変化速度ΔＳを演算し、上記舵角変化速度が閾値βを越えたとき、舵角がゼロ点を跨いで変動すると判定して、上記車両前照灯を連続的に揺動させるように、上記駆動手段を駆動制御するように、車両前照灯の光軸調整装置１０を構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ハンドルの舵角に対応して左右に回動されるようにした車両前照灯の光軸調整装置に関するものである。

一般に、可変配光型車両前照灯は、車両信号として操舵角，車速，左右の車輪速度，ギヤポジション，ランプスイッチ，車高センサ等からの信号に基づいて、照射光の配光パターンを変化させるものである。
配光パターンを変化させるためには、例えばすれ違いビーム全体を左右に揺動させたり、追加光源により水平線よりも上側の配光を左右に移動させる等の種々の方式がある。

ところで、このような配光パターンの変化は、法規要件によって車両停止時には、動作を停止する必要がある。
また、配光パターンを左右に揺動（スイブル動作）させる場合、一般的には、灯体や法規、あるいは安全面での配慮等によって、左右方向の揺動角度がある程度制限されている。
さらに、左右旋回時に左右の灯体を左右に揺動させる構成や、例えば右旋回時には右側の灯体のみを右側に揺動させるような構成もある。

このような可変配光型車両前照灯においては、車両の乗員乗車状態や荷物の積載状態に応じて、照射光の光軸が上下にずれることを抑制するために、光軸を上下に調整する装置、所謂オートレベリング装置が設けられていることが多い。

このような可変配光型車両前照灯は、例えば図５に示すように構成されている。
図５において、可変配光型車両前照灯の光軸調整装置１は、光源２ａ，リフレクタ２ｂ及び投影レンズ２ｃから成る車両前照灯２と、アクチュエータ３と、制御部４と、を含んでいる。

車両前照灯２は、公知の構成であって、光源２ａから出射する光をリフレクタ２ｂにより投影レンズ２ｃの焦点位置に集束させ、投影レンズ２ｃにより光照射方向前方に向かってほぼ平行光として照射するようになっている。
この場合、車両前照灯２は、全体が上下及び左右に揺動可能に支持されている。

アクチュエータ３は、制御部４により制御されることにより、車両前照灯２全体を上下左右に揺動させて、照射光の光軸を上下左右に揺動させるようになっている。

制御部４は、操舵角，車速，左右の車輪速度，ギヤポジション，ランプスイッチ，車高センサ等からの車両信号に基づいて車両姿勢や走行状態を検出し、これらに対応して駆動制御信号をアクチュエータ３に出力するように構成されている。

このような構成の可変配光型車両前照灯の光軸調整装置１によれば、操舵角等の車両信号に基づいて、例えばカーブ走行時に、カーブに沿って光を照射するように、制御部４がアクチュエータ３を駆動制御して、車両前照灯２が左右に揺動される。これにより、自動車の進行方向であるカーブに合わせて照射光が照射され、進行方向の視界が確保され得るようになっている。
特開２００４−０５１０４３号公報

ところで、上述した可変配光型車両前照灯の光軸調整装置１においては、各車両前照灯が、それぞれ外側にも内側にも揺動するように構成されている場合に、舵角の絶対値が小さい場合、舵角を正面方向を０度として左方にマイナス，右方にプラスの角度で表わすとすると、舵角のゼロ点付近の範囲においては、車両前照灯を左右に揺動させないように、所謂不感帯を設けるように構成されている。これは、自動車が直線路を走行していても、舵角は常に０度に固定されているのではなく、小さく角度範囲で変動しており、このような場合にも、車両前照灯の照射方向を舵角に合わせて左右方向に揺動させると、運転者にとって配光パターンの揺動が煩わしく、却って違和感を与えることになってしまうからである。

従って、例えば右側の車両前照灯の場合、車両前照灯の揺動角（スイブル角）は、舵角に対して、図６に示すように、ゼロ点付近でスイブル角が変動しない不感帯Ｓｔ＿ｎを有し、この不感帯Ｓｔ＿ｎ以外の角度範囲では、舵角に対してほぼリニアに変動するように設定されている。
この場合、スイブル角は、対向車や歩行者等に幻惑光を与えないように、左方には−１０度まで、右方には＋２０度までに制限されている。

このため、例えばハンドル操作により舵角がこの不感帯Ｓｔ＿ｎよりマイナス側から不感帯Ｓｔ＿ｎを跨いでプラス側に移動する場合には、ハンドル操作に従って、舵角が不感帯Ｓｔ＿ｎを通過するとき、車両前照灯の揺動（スイブル動作）が一端停止し、舵角が不感帯Ｓｔ＿ｎを越えると、再び車両前照灯の揺動が再開することになる。

従って、ハンドル操作による舵角の連続的な変化に対して、上述した不感帯Ｓｔ＿ｎの影響により、スイブル角は連続的に変化しない。このため、運転者に違和感を与えることになってしまい、場合によっては車両前照灯の商品性の低下にもなりかねない。

本発明は、以上の点から、舵角がゼロ点を跨いで大きく変動する際には、舵角に対するスイブル角の不感帯の影響を排除して、スイブル角が円滑に変動するようにした車両前照灯の光軸調整装置を提供することを目的としている。

上記目的は、本発明によれば、自動車の車体前部に左右方向に揺動可能に支持された車両前照灯と、上記車両用灯具を左右方向に揺動させる駆動手段と、上記自動車のハンドルの舵角を検出する舵角センサと、上記舵角センサからの検出信号に基づいて自動車の進行方向を演算して、車両前照灯を左右に揺動して自動車の進行方向に光を照射するように、駆動手段を駆動制御する制御部と、を含んでいる、車両前照灯の光軸調整装置であって、上記制御部が、上記舵角センサからの検出信号に基づいて、舵角変化速度を演算し、上記制御部が、上記舵角変化速度が閾値を越えたとき、舵角がゼロ点を跨いで変動すると判定して、上記車両前照灯を連続的に揺動させるように、上記駆動手段を駆動制御することを特徴とする、車両前照灯の光軸調整装置により、達成される。

本発明による車両前照灯の光軸調整装置は、好ましくは、上記制御部が、上記舵角の絶対値が所定角度以下になったとき、上記舵角変化速度と閾値とを比較して上記判定を行なう。

本発明による車両前照灯の光軸調整装置は、好ましくは、上記制御部が、前もって設定された舵角に対するスイブル角のマップとして、舵角のゼロ点付近に不感帯を有する第一のマップと、不感帯を有しない第二のマップとを有しており、上記変化速度が閾値を越えたとき、第一のマップから第二のマップに切換えて、第二のマップに基づいて上記駆動手段の駆動制御を行なう。

上記構成によれば、上記制御部が常に舵角変化速度を演算して、閾値と比較することにより、舵角がゼロ点を跨いで変動するか否かの判定を行なう。
舵角がゼロ点を跨いで変動しないと判定した場合には、上記制御部は、通常の制御、即ち舵角のゼロ点付近に不感帯を有するように駆動制御を行なって、舵角に対応して車両前照灯を左右に揺動させる。
これにより、自動車が直線路を走行している場合には、舵角がゼロ点付近であり、従来の車両前照灯の光軸調整装置の場合と同様にして、車両前照灯は左右に揺動しない。
また、ハンドルが左右に操作された場合には、舵角が不感帯を越えてプラス側またはマイナス側に変動すると、この舵角に対応して、車両前照灯が左右に揺動される。従って、カーブ走行時または交差点の右左折時等において、車両進行方向に向かって車両前照灯から照射光が照射され、視界が確保され得る。

これに対して、舵角がゼロ点を跨いで変動すると判定した場合には、上記制御部は、特別の制御、即ち舵角のゼロ点付近に不感帯を有しないように、即ち舵角の変動に対して連続的に車両前照灯を揺動させるように、駆動制御を行なって、舵角に対応して車両前照灯を左右に揺動させる。
これにより、舵角がゼロ点を跨いで変動するような場合には、車両前照灯が、不感帯により一旦停止することなく、連続的に揺動される。従って、運転者は、円滑に揺動する照明光を見ることになり、違和感を覚えるようなことはなく、運転に専念することができる。

上記制御部が、上記舵角の絶対値が所定角度以下になったとき、上記舵角変化速度と閾値とを比較して上記判定を行なう場合には、舵角がゼロ点付近に近づいたとき、前述した判定を行なって、車両前照灯を円滑に揺動させることができる。

上記制御部が、前もって設定された舵角に対するスイブル角のマップとして、舵角のゼロ点付近に不感帯を有する第一のマップと、不感帯を有しない第二のマップとを有しており、上記変化速度が閾値を越えたとき、第一のマップから第二のマップに切換えて、第二のマップに基づいて上記駆動手段の駆動制御を行なう場合には、車両前照灯の揺動のための駆動手段の駆動制御のために、上記制御部がその都度演算を行なうことなく、上記第一のマップまたは第二のマップを読み出して、これらのマップに基づいて上記駆動手段の駆動制御を行なう。従って、上記制御部における演算の負荷が軽減され、迅速に駆動制御が行なわれ得る。

このようにして、本発明によれば、舵角がゼロ点を跨いで変動する場合には、車両前照灯が連続的に揺動され、照射光の照射方向が円滑に移動する。このため、自動車の進行方向の視界が安定する。従って、ゼロ点を跨ぐ際に車両前照灯の揺動が一旦停止せず、運転者が違和感を覚えるようになことはない。

以下、この発明の好適な実施形態を図１から図４を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。

図１は、本発明による車両前照灯の光軸調整装置の一実施形態の構成を示している。
図１において、車両前照灯の光軸調整装置１０は、図示しない自動車の車体前部にて左右方向に揺動可能に取り付けられた車両前照灯１１と、この車両前照灯１１を左右方向に揺動させるアクチュエータ１２と、自動車のハンドル舵角を検出する舵角センサ１３と、自動車の各種車両信号を検出する検出部１４と、舵角センサ１３及び検出部１４からの検出信号及び自動車の車両信号に基づいてアクチュエータ１２を駆動制御する制御部１５と、から構成されている。

上記車両前照灯１１は、公知の構成であって、例えば光源１１ａからの光をリフレクタ１１ｂにより反射させて投影レンズ１１ｃを介して、光源１１ａの像を光照射方向前方に向かって照射し、所定の配光パターンを形成するように構成されている。
上記車両前照灯１１は、その全体または少なくとも一部が左右方向に揺動し、上記配光パターンが左右方向に調整されるようになっている。

上記アクチュエータ１２は、公知の構成であって、車両前照灯１１を左右方向に揺動させるように構成されている。

上記舵角センサ１３は、公知の構成であって、自動車のハンドルの舵角を検出するようになっている。

上記検出部１４は、各種車両信号、例えば車速，左右の車輪速度，ギヤポジション，ランプスイッチ，車高，車両姿勢等の状態を検出して、検出信号を制御部１５に送出するようになっている。

上記制御部１５は、演算部１５ａと、信号処理部１５ｂと、出力部１５ｃと、判定部１５ｄから構成されている。
これにより、上記制御部１５は、舵角センサ１３から入力される検出信号、そして検出部１４から入力される各種車両信号を信号処理部１５ｂにより処理し、さらに演算部１５ａにより演算処理して、ハンドルの舵角や走行状態を算出する。

さらに、上記制御部１５は、算出したハンドルの舵角から舵角変化速度ΔＳを演算し、この舵角変化速度ΔＳに基づいて舵角がゼロ点を跨いで変動するか否かを判定部１５ｄにより判定する。
上記制御部１５は、上記判定部１５ｄの判定結果に基づいて、前もって設定された舵角対スイブル角のマップに基づいて、出力部１４ｃにより車両前照灯１１を揺動させるための制御信号（制御角）を生成し、アクチュエータ１２に送出するようになっている。

ここで、上記マップは、前もって設定されて、上記制御部１５のメモリ内に記憶されており、通常の制御のための第一のマップと、特別の制御のための第二のマップから成る。上記各マップは、必要に応じて読み出されるようになっている。

各マップは、図３に示すように設定されている。
即ち、図３において点線で示すように、第一のマップＭ１は、舵角のゼロ点付近に不感帯Ｓｔ＿ｎを有しており、この不感帯Ｓｔ＿ｎの外側、即ちプラス側及びマイナス側にて、スイブル角が舵角に対してリニアに変動するようになっている。この第一のマップＭ１は、図６に示した従来の車両前照灯の光軸調整装置１における制御と同じである。
また、第二のマップＭ２は、図３において実線で示すように、上記第一のマップＭ１に対して、不感帯Ｓｔ＿ｎより大きい角度範囲Ｓｔ＿ｋにおいて、スイブル角が舵角に対してリニアに変動するようになっている。
従って、第二のマップＭ２によれば、舵角がゼロ点を跨いで変動するとき、スイブル角が連続的に変動することになる。

上記判定部１５ｄは、以下のようにして舵角がゼロ点を跨いで変動するか否かの判定を行なう。
即ち、上記判定部１５ｄは、上記演算部１５ａで演算された舵角変化速度ΔＳが閾値β以上になったとき、そして舵角の絶対値が所定角度以下の場合に、舵角がゼロ点を跨いで変動すると判定する。

上記制御部１５は、上記判定部１５ｄの判定結果に基づいて、舵角がゼロ点を跨いで変動しないと判定されたときには、従来の可変配光型車両前照灯１と同様にして、不感帯を有する第一のマップＭ１に基づいて、車両前照灯１１を左右方向に駆動制御するようになっている。

また、上記制御部１５は、上記判定部１５ｄの判定結果に基づいて、舵角がゼロ点を跨いで変動すると判定されたときには、不感帯を有しない第二のマップＭ２に基づいて、車両前照灯１１を左右方向に駆動制御するようになっている。

本発明実施形態による車両前照灯の光軸調整装置１０は、以上のように構成されており、以下のように動作する。
図４のフローチャートに示すように、上記制御部１５は、まずステップＳＴ１にて、演算部１５ａにより、舵角Ｓを演算する。
続いて、ステップＳＴ２にて、上記制御部１５は、舵角Ｓから舵角変化速度ΔＳを演算する。

次に、ステップＳＴ３にて、上記制御部１５は、判定部１５ｄにより、舵角変化速度ΔＳを前もって設定された閾値βと比較する。
ハンドルが大きく操作されない場合には、舵角変動速度ΔＳは、図４に示すように、大きく変動しない。
従って、舵角変化速度ΔＳ＜βであれば、上記判定部１５ｄが舵角がゼロ点を跨いで変動しないと判定し、上記制御部１５は、ステップＳＴ４に進んで、第一のマップＭ１に基づいて、通常の制御により、アクチュエータ１２を駆動制御する。

即ち、上記制御部１５は、舵角に基づいて、アクチュエータ１２を駆動制御して、車両前照灯１１のスイブル動作を行なう。これにより、車両前照灯１１は、例えばカーブ走行時または右左折時に、進行方向に向けて揺動され、進行方向の視界が確保される。
その際、舵角Ｓに対して不感帯Ｓｔ＿ｎを有することになり、例えば直線路を走行中には、安定した照射光により、前方視界を確認することができる。

これに対して、上記ステップＳＴ３にて、車両ピッチの変化速度ΔＳ≧βの場合には、上記制御部１５は、さらにステップＳＴ５にて、舵角Ｓの絶対値が所定角度γ以下であるか否かを判定する。

上記ステップＳＴ５にて、舵角Ｓの絶対値が所定角度γより大きい場合には、舵角がゼロ点を跨いで変動しないと判定して、上記制御部１５は、ステップＳＴ４に進んで、第一のマップＭ１による通常の制御を行なう。

また、上記ステップＳＴ５にて、舵角Ｓの絶対値が所定角度γ以下である場合には、上記判定部１５ｄは、舵角がゼロ点を跨いで変動すると判定して、上記制御部１５は、ステップＳＴ６にて、第一のマップＭ１から第二のマップＭ２に切換えて、この第二のマップＭ２に基づいて、特別の制御により、アクチュエータ１２を駆動制御する。

即ち、上記制御部１５は、第二のマップＭ２に基づいて、不感帯Ｓｔ＿ｎのない連続的なスイブル角となるように、アクチュエータ１２を駆動制御して、車両前照灯１１を連続的に揺動させる。
従って、車両前照灯１１は、舵角がゼロ点を跨いで変動するとき、ゼロ点付近の不感帯Ｓｔ＿ｎで一旦停止することなく、連続的に揺動することになる。

これにより、舵角がゼロ点を跨いで変動するときでも、車両前照灯１１による照射光の照射方向が一時的に止まることなく連続的に移動し、自動車の進行方向の視界が安定する。
従って、ゼロ点を跨ぐ際に車両前照灯の揺動が一旦停止せず、運転者が違和感を覚えるようになことはない。

上記制御部１５は、自動車の走行中、例えば所定時間毎に、ステップＳＴ１からＳＴ６の上述した動作を繰返し行なって、常に舵角変化速度ΔＳを監視して、舵角がゼロ点を跨いで変動しないか否かの判定を行なう。

上述した実施形態においては、アクチュエータ１２は、第一のマップＭ１または第二のマップＭ２を切換えて、何れかのマップＭ１，Ｍ２により駆動制御されるようになっているが、これに限らず、マップを使用せずに、その都度、上記制御部１５が舵角Ｓ及び舵角変化速度ΔＳに基づいて、スイブル角を演算するようにしてもよい。

本発明による車両前照灯の光軸調整装置１０は、ヘッドランプ等の車両前照灯の光軸を調整するように構成されているが、これに限らず、例えばフォグランフ等の補助前照灯を含む車両前照灯に本発明を適用することが可能である。

このようにして、本発明によれば、舵角がゼロ点を跨いで大きく変動する際には、舵角に対するスイブル角の不感帯の影響を排除して、スイブル角が円滑に変動するようにした、極めて優れた車両前照灯の光軸調整装置が提供され得ることになる。

本発明による車両前照灯の光軸調整装置の一実施形態の構成を示す概略図図である。図１の車両前照灯の光軸調整装置の電気的構成を示すブロック図である。図１の車両前照灯の光軸調整装置における第一のマップ及び第二のマップによる舵角に対するスイブル角の変化を示すグラフである。図１の車両前照灯の光軸調整装置における制御を示すフローチャートである。従来の可変配光型車両前照灯の一例の構成を示す概略図である。図５の車両前照灯の光軸調整装置における舵角に対するスイブル角の変化を示すグラフである。

符号の説明

１０車両前照灯の光軸調整装置
１１車両前照灯
１２アクチュエータ（駆動手段）
１３舵角センサ
１４検出部
１５制御部
１５ａ演算部
１５ｂ信号処理部
１５ｃ出力部
１５ｄ判定部

Claims

自動車の車体前部に左右方向に揺動可能に支持された車両前照灯と、
上記車両用灯具を左右方向に揺動させる駆動手段と、
上記自動車のハンドルの舵角を検出する舵角センサと、
上記舵角センサからの検出信号に基づいて自動車の進行方向を演算して、車両前照灯を左右に揺動して自動車の進行方向に光を照射するように、駆動手段を駆動制御する制御部と、
を含んでいる、車両前照灯の光軸調整装置であって、
上記制御部が、上記舵角センサからの検出信号に基づいて、舵角変化速度を演算し、
上記制御部が、上記舵角変化速度が閾値を越えたとき、舵角がゼロ点を跨いで変動すると判定して、上記車両前照灯を連続的に揺動させるように、上記駆動手段を駆動制御することを特徴とする、車両前照灯の光軸調整装置。
上記制御部が、上記舵角の絶対値が所定角度以下になったとき、上記舵角変化速度と閾値とを比較して上記判定を行なうことを特徴とする、請求項１に記載の車両前照灯の光軸調整装置。
上記制御部が、前もって設定された舵角に対するスイブル角のマップとして、舵角のゼロ点付近に不感帯を有する第一のマップと、不感帯を有しない第二のマップとを有しており、上記変化速度が閾値を越えたとき、第一のマップから第二のマップに切換えて、第二のマップに基づいて上記駆動手段の駆動制御を行なうことを特徴とする、請求項１または２に記載の車両前照灯の光軸調整装置。