JP2011153985A - プロジェクタ型ヘッドランプの汚れ検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両のデザイン性を損なうことなくレンズ面の汚れを高精度に検出することができるプロジェクタ型ヘッドランプの汚れ検出装置を提供すること。
【解決手段】ハウジングとその前面開口部を覆うアウタレンズ２によって画成される灯室３内に光源４、リフレクタ５、シャッタ６及びプロジェクタレンズ７を収容して成るプロジェクタ型ヘッドランプ１の前記アウタレンズ２の汚れを検出する汚れ検出装置１０を、前記シャッタ６に配置された受光フォトダイオード（受光センサ）１１と、該受光フォトダイオード１１からの検出信号に基づいて前記アウタレンズ２の汚れを判定するコントローラ（ＥＣＵ）１３を含んで構成する。又、前記コントローラ（ＥＣＵ）１３は、前記アウタレンズ２の汚れを検出すると該アウタレンズ２を洗浄する洗浄装置２０の駆動信号を出力する。
【選択図】図２

Description

本発明は、プロジェクタ型ヘッドランプの汚れを光学的に検出する汚れ検出装置に関するものである。

車両のヘッドランプのレンズ面が埃や泥等の付着によって汚れると光量不足を招く可能性があるため、必要に応じてレンズ面をワイパーで払拭したり、レンズ面に向かって洗浄液を噴射する洗浄装置が提案されている。

ところで、斯かる洗浄装置によるヘッドランプの清掃を自動化するためにレンズ面の汚れを検出する技術が今までに提案されている。例えば、特許文献１には、第１及び第２の光センサからの光データＬ１，Ｌ２の差（Ｌ２−Ｌ１）が所定値以上であるか否かを判定してランプのレンズ表面の汚れを検出する検出装置が提案されている。

又、特許文献２には、ＬＥＤ光源をＤＣ／ＤＣコンバータ回路と定電流回路及びチョッパ回路によって駆動するヘッドランプのレンズ面の汚れを外光の影響を受けることなく高精度に検出するために、レンズの反射光を検出するフォトセンサをハウジング内に配置し、該フォトセンサによるレンズの汚れ検出をチョッパ回路の出力に同期して行い、ＬＥＤ光源が点灯しているときだけ行うようにした検出装置が提案されている。

特開昭６０−００１５４２号公報 特開２００８−００１３２５号公報

しかしながら、特許文献１，２において提案された汚れ検出装置においては、光センサ（フォトセンサ）が外側から見えるために車両のデザイン性が損なわれるという問題がある。

又、特許文献１，２において提案された汚れ検出装置では、ヘッドランプのレンズ内面で反射した反射光を光センサ（フォトセンサ）によって受光し、その光量によってレンズの汚れを検出しているが、光センサ（フォトセンサ）が受光する反射光の光量が少ないために検出精度が低いという問題もある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、車両のデザイン性を損なうことなくレンズ面の汚れを高精度に検出することができるプロジェクタ型ヘッドランプの汚れ検出装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、ハウジングとその前面開口部を覆うアウタレンズによって画成される灯室内に光源、リフレクタ、シャッタ及びプロジェクタレンズを収容して成るプロジェクタ型ヘッドランプの前記アウタレンズの汚れを検出する汚れ検出装置を、前記シャッタに配置された受光センサと、該受光センサからの検出信号に基づいて前記アウタレンズの汚れを判定するコントローラを含んで構成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記コントローラは、前記アウタレンズの汚れを検出すると該アウタレンズを洗浄する洗浄装置の駆動信号を出力することを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、シャッタに受光センサを配置したため、該受光センサが外側から見えず、車両のデザイン性が受光センサによって損なわれることがない。又、光源から出射した光はプロジェクタレンズを通過して平行光としてアウタレンズを透過して前方へと照射されるが、アウタレンズに汚れが付着している場合には、汚れによって光が反射し、反射した光がプロジェクタレンズによって集光して受光センサによって検出される。ここで、受光センサが検出する光量はアウタレンズの汚れに比例するため、コントローラは受光センサからの検出信号に基づいて汚れの程度を判断することができる。この場合、アウタレンズの汚れによって反射した光はプロジェクタレンズによって、焦点の近辺に配置されたシャッタ上の受光センサに集光するため、該受光センサによって汚れ（光量）が高精度に検出される。

請求項２記載の発明によれば、アウタレンズの汚れが検出されるとコントローラからの駆動信号によって洗浄装置が駆動されてアウタレンズが自動洗浄されるために省力化が図られる。

本発明に係る汚れ検出装置を備えたプロジェクタ型ヘッドランプ要部の分解斜視図である。 本発明に係る汚れ検出装置のシステム構成図である。 本発明に係る汚れ検出装置による汚れ検出の処理手順を示すフローチャートである。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る汚れ検出装置を備えたプロジェクタ型ヘッドランプ要部の分解斜視図、図２は本発明に係る汚れ検出装置のシステム構成図である。

図１及び図２に示すように、車両の前部左右に配置されるプロジェクタ型ヘッドランプ１は、不図示のハウジングとその前面開口部を覆うアウタレンズ２によって画成される灯室３内に、光源４と、リフレクタ５とシャッタ６及びプロジェクタレンズ７を収容して構成されている。ここで、光源４には放電灯やハロゲンランプ等が使用され、リフレクタ５は回転放物面状の反射面を有している。尚、左右のプロジェクタ型ヘッドランプ１の構成は左右対称であって、それらは基本的に同じであるため、以下、一方のプロジェクタ型ヘッドランプ１についてのみ説明する。

而して、斯かるプロジェクタ型ヘッドランプ１にはアウタレンズ２の汚れを検出する汚れ検出装置１０が設けられているが、該汚れ検出装置１０は、灯室３内に収容された前記シャッタ６に配置された受光センサとしての受光フォトダイオード１１と、該受光フォトダイオード１１からの検出信号（アナログ信号）をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器１２及びＡ／Ｄ変換器１２から入力されるデジタル信号に基づいてプロジェクタ型ヘッドランプ１のアウタレンズ２の汚れを判定するコントローラ（ＥＣＵ）１３で構成されている。

ところで、図２に示すように、車両にはプロジェクタ型ヘッドランプ１のアウタレンズ２を洗浄するための洗浄装置２０が設けられており、この洗浄装置２０は、ウォッシャタンク２１から洗浄液がポンプ２２によって供給されるシリンダ２３と、該シリンダ２３内に摺動可能に嵌挿されたピストン２４と、該ピストン２４をシリンダ２３内に引き込む方向に付勢する不図示のリターンスプリングと、洗浄液をプロジェクタ型ヘッドランプ１に向けて噴射する噴射ノズル２５と、洗浄液の圧力が所定値以上になると開いて洗浄液を前記噴射ノズル２５に供給するチェックバルブ機構２６を備えている。

斯かる洗浄装置２０においては、非使用時には噴射ノズル２５が車両のフロントバンパの裏側に格納されており、プロジェクタ型ヘッドランプ１を洗浄する際には洗浄液の圧力によってピストン２４が伸長して噴射ノズル２５がフロントバンパに形成された開口部から車両前方へと突出し、洗浄液の圧力が所定値以上に高くなると、チェックバルブ機構２６のバルブが開いて洗浄液が噴射ノズル２５へと供給され、噴射ノズル２５に開口する噴射口から洗浄液がプロジェクタ型ヘッドランプ１に向かって噴射され、該プロジェクタ型ヘッドランプ１のアウタレンズ２の表面に付着した埃や泥等の汚れが除去される。そして、プロジェクタ型ヘッドランプ１の洗浄が終了すると、噴射ノズル２５はリターンスプリングによってフロントバンパの裏側の格納位置に戻される。

そして、図２に示すように、前記コントローラ（ＥＣＵ）１３にはウォッシャ駆動回路１４が電気的に接続されており、このウォッシャ駆動回路１４はポンプ２２に電気的に接続されている。

而して、車両の夜間走行時にはプロジェクタ型ヘッドランプ１が点灯するが、左右の各プロジェクタ型ヘッドランプ１においては、光源４から出射した光Ｌ１はリフレクタ５の反射面で反射し、シャッタ６によって配光が制御されつつプロジェクタレンズ７に向かい、該プロジェクタレンズ７を通過することによって平行光とされ、この平行光Ｌ１はアウタレンズ２を透過して車両前方へと照射される。

ところで、プロジェクタ型ヘッドランプ１のアウタレンズ２に泥や埃等の汚れが付着している場合には、この汚れによって光Ｌ１が反射し、反射した光Ｌ２は図２に破線矢印にて示すようにプロジェクタレンズ７を再度通過して集光した後に受光フォトダイオード１１に至り、該受光フォトダイオード１１によって検出される。ここで、受光フォトダイオード１１が検出する反射光Ｌ２の光量はアウタレンズ２の汚れに比例し、汚れがひどいほど受光フォトダイオード１１が検出する光量が増える。

前述のように受光フォトダイオード１１の検出信号はＡ／Ｄ変換器１２によってデジタル信号に変換され、このデジタル信号がコントローラ（ＥＣＵ）１３に入力される。すると、コントローラ（ＥＣＵ）１３は、受光フォトダイオード１１が検出した光量によってアウタレンズ２の汚れの程度を判定し、その汚れの程度（光量の大きさ）が所定の閾値を超えるとウォッシャ駆動回路１４を駆動してポンプ２２に駆動信号を送信し、該ポンプ２２を駆動する。すると、前述のように洗浄装置２０の噴射ノズル２５から洗浄液がプロジェクタ型ヘッドランプ１に向かって噴射され、該プロジェクタ型ヘッドランプ１のアウタレンズ２の表面に付着した埃や泥等の汚れが除去される。

ここで、以上の動作を図３に示すフローチャートに従って以下に説明する。

車両のイグニッションスイッチがＯＮされると（図３のステップＳ１）、ヘッドランプスイッチがＯＮされてプロジェクタ型ヘッドランプ１が点灯されたか否かが判定される（ステップＳ２）。車両の夜間走行においてヘッドランプスイッチがＯＮされてプロジェクタ型ヘッドランプ１が点灯されると（ステップＳ２での判断結果がＹＥＳである場合）には、汚れ検出がなされ（ステップＳ３）、汚れが検出されたか否かが判定される（ステップＳ４）。プロジェクタ型ヘッドランプ１のアウタレンズ２の汚れが検出されると（ステップＳ４での判断結果がＹＥＳであると）、洗浄装置２０が作動してプロジェクタ型ヘッドランプ１のアウタレンズ２の表面に付着した埃や泥等の汚れが洗浄液の噴射によって除去される（ステップＳ５）。尚、ヘッドランプスイッチがＯＦＦされてプロジェクタ型ヘッドランプ１が消灯されている場合（ステップＳ２での判断結果がＮＯ）である場合には汚れの検出はなされず、又、アウタレンズ２の汚れが検出されない場合（ステップＳ４での判断結果がＮＯである場合）には洗浄装置２０は動作しない。

以上のように、本発明によれば、シャッタ６に受光フォトダイオード１１を配置したため、該受光フォトダイオード１１が外側から見えず、車両のデザイン性が受光フォトダイオード１１によって損なわれることがない。

又、プロジェクタ型ヘッドランプ１の汚れの検出に際して受光フォトダイオード１１が検出する光量はアウタレンズ２の汚れに比例するため、コントローラ（ＥＣＵ）１３は受光フォトダイオード１１からの検出信号に基づいて汚れの程度を判断することができ、アウタレンズ２の汚れによって反射した光Ｌ２はプロジェクタレンズ７によって、焦点の近辺に配置されたシャッタ６上の受光フォトダイオード１１に集光するため、該受光フォトダイオード１１によって汚れ（光量）を高精度に検出することができる。

そして、プロジェクタ型ヘッドランプ１のアウタレンズ２の汚れが検出されるとコントローラ（ＥＣＵ）１３からの駆動信号によって洗浄装置２０が駆動されてアウタレンズ２が自動洗浄されるようにしたため、省力化が図られてドライバの負担が軽減される。

尚、以上の実施の形態では、プロジェクタヘッドランプのアウタレンズの汚れが検出された場合には洗浄液を噴射する洗浄装置を動作させてアウタレンズを自動洗浄するようにしたが、アウタレンズの表面を払拭するワイパーを動作させてアウタレンズ表面を自動清掃するようにしても良い。

１ プロジェクタ型ヘッドランプ
２ アウタレンズ
３ 灯室
４ 光源
５ リフレクタ
６ シャッタ
７ プロジェクタレンズ
１０ 汚れ検出装置
１１ 受光フォトダイオード（受光センサ）
１２ Ａ／Ｄ変換器
１３ コントローラ（ＥＣＵ）
１４ ウォッシャ駆動回路
２０ 洗浄装置
２１ ウォッシャタンク
２２ ポンプ
２３ シリンダ
２４ ピストン
２５ 噴射ノズル
２６ チェックバルブ機構
Ｌ１ 光源からの出射光
Ｌ２ アウタレンズからの反射光

Claims (2)

1. ハウジングとその前面開口部を覆うアウタレンズによって画成される灯室内に光源、リフレクタ、シャッタ及びプロジェクタレンズを収容して成るプロジェクタ型ヘッドランプの前記アウタレンズの汚れを検出する装置であって、
   前記シャッタに配置された受光センサと、該受光センサからの検出信号に基づいて前記アウタレンズの汚れを判定するコントローラを備えることを特徴とするプロジェクタ型ヘッドランプの汚れ検出装置。
2. 前記コントローラは、前記アウタレンズの汚れを検出すると該アウタレンズを洗浄する洗浄装置の駆動信号を出力することを特徴とする請求項１記載のプロジェクタ型ヘッドランプの汚れ検出装置。
   

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