JP3760693B2 - 車両用照明装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の外部を照射する車両用照明装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、車速に応じてランプの照射方向、照射範囲を切り替える照明装置としては、例えば特開平8−2316号公報に記載されたものがある。これは車両に設けられている車速センサによって検出された車両の走行速度が設定された速度範囲外であるときは操舵状態の如何に拘わらず、前照灯を車両正面方向を照射する基準状態に固定するようにしたものである。
【0003】
従って、車両の走行速度が所定の範囲よりも大きくても小さくても操舵に伴う前照灯照射方向制御が中止されて、車両正面方向を照射する。このため低速走行中、又は高速走行中であり、前照灯照射方向の自動制御が必要でない場合には、自動制御が作動せず、不必要な電力消費が節減されると共に、モータ等可動部材の損耗を軽減し、耐久性を向上させることができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記の装置では、舵を切った状態から発進する場合、前照灯の照射方向、照射範囲を車両正面方向の基準状態に固定する低車速域から同制御して変更する車速域へと切り替わるとき、前照灯の照射方向、照射範囲が車両正面方向の基準状態から舵に応じた状態へと急激に変化することになる。また、舵を切った状態で停止する場合、前照灯の照射方向、照射範囲を舵に応じて制御する車速域から同車両正面方向の基準状態に固定する低車速域へと切り替わるとき、前照灯の照射方向、照射範囲が舵に応じた状態から車両正面方向の基準状態へと急激に変化することになる。低速域において前照灯の照射方向を舵に応じた方向に向けることも考えられるが、低速域で、前照灯の照射方向が車両正面以外に向けることは人間の感性にあわず、違和感を与えてしまう。従って、何れの場合においても、運転者に対して違和感や煩わしさを与えるという問題があった。
【0005】
本発明は、舵角及び車速に応じて照射方向、照射範囲を変更することができながら、停止あるいは極低速の車速域から車速が大きくなる場合、あるいは停止又は極低域の車速域へ車速が小さくなる場合の何れにおいても乗員に違和感や煩わしさを与えるのを抑制することのできる車両用照明装置の提供を課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、車両の前部に備えられて光軸が移動可能な出力光部と、車両の操舵角を検出する舵角検出手段と、車両の車速を検出する車速検出手段と、出力光部の光軸をこの光軸の移動量の最大値を超えない範囲で、操舵角が大きくなるに従って光軸の移動量が大きくなるように移動する駆動手段と、舵角範囲変更手段とを備える車両用照明装置であって、舵角範囲変更手段が、車速が第一の車速閾値以下である時、光軸の移動量の最大値を零に設定し、車速が第一の車速閾値よりも大きく且つ第二の車速閾値未満である時、光軸の移動量の最大値を零から機械的あるいは機能的な光軸の移動量の限界値まで車速の増加と共に大きくなるように設定し、車速が第二の車速閾値以上である時、光軸の移動量の最大値を機械的あるいは機能的な光軸の移動量の限界値に設定することを要旨とする。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1記載の車両用照明装置であって、舵角範囲変更手段が、車速が第一の車速閾値よりも大きく且つ第二の車速閾値未満である時、光軸の移動量の最大値を連続的又は段階的に漸次変更することを要旨とする。
【0009】
請求項3の発明は、請求項1又は2記載の車両用照明装置であって、光軸が光軸の移動量の最大値まで移動された状態において更に操舵角が大きくなった時、駆動手段は光軸の移動量をこの最大値に保持することを要旨とする。
【0010】
【発明の効果】
請求項1の発明では、出力光部の光軸をこの光軸の移動量の最大値を超えない範囲で操舵角に応じて操舵方向へ変更する。しかも、車速が第一の車速閾値よりも大きく且つ第二の車速閾値未満である時、光軸の移動量の最大値を、車速が増加するほど大きくなるよう変更する。このため、車速が小さいときには小さな範囲(最大値)内で出力光部の光軸を操舵角に応じて操舵方向へ変更し、車速が大きくなったときは大きな範囲(最大値)内で出力光部の光軸を操舵角に応じて操舵方向へ変更することができる。このため舵を切った状態で発進するような場合や、舵を切った状態で停止するような場合の何れにおいても車速が小さい場合には出力光部の光軸の変更が小さな範囲であり、その動きが自然であり、運転者に違和感や煩わしさを与えるのを抑制することができる。
また、車速が第一の車速閾値以下である時、光軸の移動量の最大値が零となり、光軸を車両正面方向を照射する基準状態とする。また、車速が第一の車速閾値よりも大きい第二の車速閾値以上である時、光軸の移動量の最大値を第二の車速閾値に応じた機械的あるいは機能的な光軸の移動量の限界値で一定とし、光軸を出力光部の可変な範囲における限界状態とする。従って、出力光部の光軸を基準状態から限界状態まで車速及び操舵角に応じて、より自然に変更することができ、より確実に運転者の違和感や煩わしさを抑制することができる。
【0011】
請求項2の発明では、光軸の移動量の最大値を車速の増減に応じて連続的又は段階的に漸次変更することにより、出力光部の光軸の変更がより自然となり、より違和感や煩わしさを与えるのを抑制することができる。
【0013】
請求項3の発明では、出力光部の光軸を車速に応じた光軸の移動量の最大値を超えない範囲内で、操舵角に応じてより確実に操舵方向へ変更することができ、運転者の違和感や煩わしさを抑制することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の車両用照明装置の構成ブロック図である。図1のように、車両用照明装置は、出力光部1と駆動手段2と舵角検出手段3と車速検出手段4と舵角範囲変更手段5とからなっている。
【0015】
前記出力光部1は、車両の前部に備えられて配光状態、例えば照射方向、照射範囲が可変となっている。前記舵角検出手段2は、車両の操舵角、即ち自車のハンドル舵角もしくはタイヤ舵角を検知して、駆動手段3に信号を出力する。前記駆動手段3は、駆動機能、演算機能、制御機能を備えており、前記舵角検出手段2からの信号を入力し、配光制御量を算出し、前記出力光部1を駆動制御して出力光部1の配光状態を車速に応じた舵角範囲内で検出舵角に応じて操舵方向へ変更する。前記車速検出手段4は、車両の車速を検出して、前記舵角範囲変更手段5へ信号を出力する。前記舵角範囲変更手段5は、車速信号を入力し、前記駆動手段3が基準とする舵角範囲を検出車速が増加するほど大きくなるよう変更する。
【0016】
なお、特にことわりがなければ、ハンドル舵角を舵角として表現し、以下説明する。
【0017】
(第1実施形態)
[制御ブロック、車両の構成]
図2,図3は本発明の第1実施形態を適用したもので、図2はブロック図、図3は車両Cの斜視図を示している。この図2,図3のように、前記出力光部1は、車両前部に設けられた左右のヘッドランプ11で構成され、内部に配光制御ランプ(後述)が格納されている。ヘッドランプ11は、前記駆動手段3を構成するモータM1,M2によって駆動されるようになっている。モータM1,M2は、同じく前記駆動手段3の演算、制御機能を奏するマイクロコンピュータ6によって制御され、マイクロコンピュータ6は、自動車Cのインストルメント内部等に配置されている。マイクロコンピュータ6には、自車の走行状態を検出する前記車速検出手段4としての車速センサ、舵角検出手段2としての舵角センサ、横加速度センサ7の信号が入力されるようになっており、これら各センサ2,4,7は車両C内部に配置されている。
【0018】
また旋回半径検出器8は、自車の車速、舵角、位置など走行に関わる状態を検知し、車両の旋回半径を検出してマイクロコンピュータ6に信号を入力するものである。本実施形態において、旋回半径を検出するのに必要な情報を、車速センサ4、舵角センサ2、横加速度センサ7により計測された車速、舵角、横加速度から旋回半径を検出し、マイクロコンピュータ6に入力するようになっている。
【0019】
また、マイクロコンピュータ6には、視点誘導距離設定器9からの信号が入力されるようになっている。この視点誘導距離設定器9は、自車の車両姿勢、ヘッドランプ11の物理的状態、並びに光学的状態を検知してヘッドランプ11の照射範囲を求め、この照射範囲に基づいて視点誘導距離を設定し、マイクロコンピュータ6に信号を入力するものである。
【0020】
[配光制御ランプ]
ここでヘッドランプ11内部に格納されている配光制御ランプ12について図4から図7を用いてさらに説明する。
【0021】
図4,図5は各々の配光制御ランプ12の概略構成を示し、図6,図7は作動状態を示している。図4は一部切り欠き概略平面図であり、図5は一部切り欠き概略側面図である。この図4,図5のように配光制御ランプ12は、リフレクタ121内に光源123を備え、駆動手段として2個のモータM1,M2を備え、さらにズームレンズ125を備えている。リフレクタ121、光源123、ズームレンズ125は一体で構成されており、ベース126に支持され、支点F1を軸に回転可能となっている。
【0022】
前記ベース126は、モータM1の駆動軸で回転可能となるように車両本体に装着されている。そして、モータM1を駆動することによりベース126を含む配光制御ランプ12全体を図6のように左右方向に振ることができる。また、ベース126にはモータM2が固定されており、モータM2の駆動軸にはギヤ127が取り付けられている。そして、モータM2を駆動することによりランプ12側に備えられているギヤ129を介し、一体に構成されているリフレクタ121、光源123、ズームレンズ125を図7のように上下方向に振ることができる。ズームレンズ125の調整によっては、ランプ12の照射範囲を変更することができる。
【0023】
次にシステムの処理状況についてフローチャートを用いて説明する。
【0024】
[システム全体の処理の流れ]
図7はシステム全体の処理の流れを示している。全体の流れは、システムの稼働判断ステップS1(以下、「ステップS」は単に「S」と表す。)、車速による条件振り分けS2,S3,S4,S5,S6,S7、視点誘導距離の算出S8、舵角境界値δHbの算出S9、舵角による条件の振り分けS10,S11,S12、旋回半径を求めるS13、光軸の移動量の算出S14、配光制御処理S15となっている。
【0025】
[システムの稼働判断S1]
まず、処理が開始されるとシステムの稼働判断S1が行われ、配光制御が可能な状況か否かを判断する。
【0026】
システムの稼働判断S1について図9のフローチャートを用いて説明する。処理が開始されると、自車の走行状態の検出S1−1を行い、自車が走行状態か否かを判断するS1−2。自車が走行状態であればS1−2YES、処理を続行し、走行状態でなければS1−2NO、処理は終了する。処理が続行されれば配光制御の可・不可判断が行われS1−3、配光制御が可能と判断されればS1−4YES、次の処理S2へと進む。配光制御が不可と判断されればS1−4NO、処理は走行状態の検出S1−1へと戻る。
【0027】
図9の走行状態の検出S1−1では、図10に示すようにエンジンの起動状態を検出しS1−1−1、エンジンが起動されていれば走行していると判断しS1−1−2YES,S1−1−3、エンジンが起動されていなければ走行していないと判断するS1−1−2NO,S1−1−4。
【0028】
図9の配光制御の可・不可判断S1−3では、図11に示すように配光制御モードのスイッチ状態を検知しS1−3−1、スイッチがオンになっていれば配光制御可と判断しS1−3−2YES,S1−3−3、スイッチがオフになっていれば配光制御不可と判断するS1−3−2NO,S1−3−4。
【0029】
配光制御モードのスイッチとしては、運転者自らが手動でオン、オフできるスイッチのほか、車両の走行環境を検知し、その状況に応じて配光制御モードになるという自動スイッチが考えられる。
【0030】
[車速による条件振り分けS2,S3,S4,S5,S6,S7]
図8に示す車速Vの検出S2では、車両に取り付けられた車速センサから車速Vを検出する。
【0031】
車速Vの検出S2で検出された車速Vが、第一の車速の閾値V1より大きいか否かの判断S3を行う。検出車速VがV1より大きければS3YES、検出車速と第二の車速の閾値の比較処理S5へ進み、車速VがV1以下であればS3NO、光軸の移動量θPを0としS4、配光制御処理S15へと処理を進める。ここで、第一の車速は、零又はこれと同等の極低速を言い、第二の車速は、第一の車速よりも大きなものとなっている。
【0032】
次に、車速Vが第一の車速閾値V1より大きい場合S3YES、車速Vの検出S2で読み込まれた車速Vが第二の車速閾値V2より小さいか否かの判断S5を行う。車速VがV2より小さければS5YES、光軸の移動量の最大値θP・m axを
【数1】
としS7、車速VがV2以上であればS5NO、光軸の移動量の最大値θP・maxを
【数2】
としS6、視点誘導距離Lsの設定処理S8へと処理を進める。なお、式中のMAXθPは、出力光部の可変な範囲における限界状態、即ち配光制御ランプ12の機械的あるいは機能的な光軸の移動量の限界値である。
【0033】
[視点誘導距離の算出]
視点誘導距離の設定処理S8の2通りの方法について図12,図14のフローチャートを用いて説明する。
【0034】
図12は第一の方法であり、まず、ヘッドランプ11の物理的諸量の検出を行うS8−1。配光制御ランプ12の物理的諸量とは、ヘッドランプ11の光軸の車両基準平面に対する傾きや地上高などヘッドランプ11の配光の基本パターンとは直接は関係ないパラメータである。次にヘッドランプ11の工学的諸量の検出を行うS8−2。ヘッドランプ11の光学的諸量とは、光源の明るさやリフレクタの形状などヘッドランプ11の配光の基本パターンを決定するのに必要なパラメータである。
【0035】
これら2種類のパラメータ群から図13に示すような車両基準平面における照度分布を算出する処理S8−3。求められた照度分布からもっとも明るいエリアまでの距離を求めるS8−4。一般道路を走行するような50km/h前後の速度で走行しているとき、運転手の視点はヘッドランプ11の光が照射されているもっとも明るいエリアに集中する。ヘッドランプ11の配光が動くと視点もこの明るいエリアを追うように移動するので、照度分布の中でもっとも明るいエリアまでの距離を視点誘導距離Lsとして設定するS8−5。
【0036】
図14は、第二の方法である。ランプの物理的諸量の検出S8−1から車両基準平面における照度分布を算出する処理S8−3までは第一の方法と同様であり説明を省略する。
【0037】
一方、第二の方法では車両基準平面における照度分布を算出する処理S8−3で求められた照度分布の中でもっとも明るいエリアまでの距離Lsminを求めるS8−4。次に、求められた照度分布から視認可能な照度の光が到達している距離Lsmaxを求めるS8−6。視認可能な照度とは、例えば一般に5ルックスの照度の存在を言い、この照度であれば物体の視認は可能であるといわれている。図15に示す照度分布では等照度分布線の最外線が5ルックスの等照度ラインを示しており、その先端の位置までの距離Lsmaxとする。
【0038】
次に車両の車速センサから速度の検出を行うS8−7。検出した速度に応じて、照度分布の中でもっとも明るいエリアまでの距離Lsminと視認可能な照度の光が到達している距離Lsmaxとの間で視点誘導距離Lsの設定を行うS8−5。
【0039】
一般道路を走行するような50km/h前後の速度で走行しているとき、運転手の視点はヘッドランプ11の光が照射されているもっとも明るいエリアに集中するが、高速道路を走行するような速度が大きい場合は、速度が大きくなるに従って視点は徐々に遠くに移動していく。
【0040】
しかし、ヘッドランプ11を照射してそのヘッドランプ11の照射する光によって障害物を視認しながら走行する状況は,夜間など車両周囲の環境照度が暗い場合であるから、昼間のように環境照度が明るい場合のように速度が大きくなれば無限に視点位置が大きくなるわけではなく、視点の移動はあくまでもヘッドランプ11の光によって物体が視認できる範囲に限られてくる。
【0041】
よって図16に示すグラフのように速度がV3(例えば一般道路を走行するような速度として50km/h)からV4(例えば高速道路を走行するような速度として100km/h)へと変化すると、視点誘導距離Lsは、照度分布の中でもっとも明るいエリアまでの距離Lsminから視認可能な照度の光が到達している距離Lsmaxへとリニアに変化する。また、速度がV3以下の場合、視点誘導距離Lsは照度分布の中でもっとも明るいエリアまでの距離Lsminに固定され、速度がV4以上になれば視認可能な速度の光が到達している距離Lsmaxを視点誘導距離Lsとして設定する。
【0042】
[舵角境界値δHbの算出]
車両の舵角に対応して照射方向、照射範囲を算出し、その方向に配光制御ランプ12の照射方向、照射範囲を合わせる第一の制御と、舵角に対応せず配光制御ランプ12を一定の照射方向、照射範囲に固定しておく第二の制御の舵角の境界値δHbをS6,S7で算出した光軸の移動量の最大値θP・max、視認誘導距離Lsの設定S8で設定した視認誘導距離Ls、車速Vの検出S2で検出した車速Vから
【数3】
によって算出するS9。
【0043】
前記車両固有係数A、及びホイールベースlは、車両が持っている運動特性値、例えば、車両Cの旋回特性を決める値である。
【0044】
【数4】
車両固有係数Aはスタビリティファクターとも呼ばれ、(数4)式で表わされる。ここで、mは車両重量、lfは車両重心から前輪車軸までの距離、lrは車両重心から後輪車軸までの距離、Kf、Krはそれぞれ前輪と後輪のコーナリングフォースである。このコーナリングフォースKf、Krは速度Vの関数であるが、車両固有係数Aはあまり大きく変化しないため、通常0.002という値が用いられている。
【0045】
【数5】
の導出方法は、以下の通りである。即ち、後述する
【数6】
を舵角δHを求める形に変形して導出された
【数7】
の光軸の移動量θPに、最大値θP・maxを代入することで舵角の境界値δHbを算出している。
【0046】
[舵角による条件の振り分け]
舵角δHの検出S10では、車両に取り付けられた舵角センサから舵角δHを検出する。
【0047】
次に舵角δHの検出S10で検出された舵角δHが舵角境界値δHbの算出S9で算出された舵角境界値δHbより小さいか否かの判断を行うS11。舵角δHが舵角境界値δHbより小さければS11YES、旋回半径Rの検知処理S13へ進み、舵角δHが舵角境界値δHb以上であればS11NO、光軸の移動量θPを光軸の移動量の最大値θP・maxとしS12、配光制御処理S15へ処理を進める。
【0048】
[旋回半径を求める方法]
次に前記旋回半径検知処理S13の方法を図17のフローチャートを用いて説明する。
【0049】
図17に示す方法は車両の速度、舵角から旋回半径Rを求める方法である。
【0050】
まず、自車の車速Vの検出とタイヤ舵角δTの検出を行うS13−1、S13−2。検出された車速V及び舵角δTの情報を演算手段4へ入力し、
【数8】
によって旋回半径Rを算出するS13−3。
【0051】
なお、自車の車速Vは、前記速度Vの検出S2で検知された車速を用いてもよい。またタイヤ舵角δTは前記S10で検出された舵角δHとステアリングギア比Nとから
【数9】
によって算出してもよい。
【0052】
[光軸の移動量の算出]
光軸の移動量θPを旋回半径Rの検知S13で検知された旋回半径Rと視認誘導距離Lsの設定S8で設定した視認誘導距離Lsから
【数10】
によって算出するS14。
【0053】
【数11】
の導出方法について説明する。
【0054】
図18に示すように車両Cが車線中央を円旋回している。車両Cの中にいる運転者は車両進行線上を視認していると仮定する。視認誘導距離Lsだけ離れた車両進行線上の点Psが運転手に視認させたい位置となる。このとき円旋回の中心Oと運転手に視認させたい位置Psと車両Cの前端中央点Pcとでできる三角形は二等辺三角形となる。車両Cの前端中央点Pcから運転手に視認させたい位置点Psまでの距離が視認誘導距離Ls、円旋回の半径がRであるならば、車両前端中央部Pc及び運転手に視認させたい位置点Psを通る線分と車両Cの車両の前方方向の直線とがなす角度θ1は、
【数12】
によって求めることができる。ヘッドランプ11は、光軸付近がもっとも明るいため、角度θ1だけ光軸を移動するとヘッドランプ11のもっとも明るい部分が運転手に視認させたい位置点Psの方向を照射するようになる。よって車両前端中央部Pc及び運転手に視認させたい位置Psを通る線分と車両Cの車両の前方方向の直線とがなす角度θ1を光軸の移動量θPとすると、
【数13】
となる。
【0055】
また、旋回半径Rが
【数14】
で表され、舵角δHとタイヤ舵角δTとの関係が
【数15】
で表されることから、光軸の移動量θPと舵角δHの関係が
【数16】
と表すことができる。
【0056】
[配光制御処理]
配光制御処理S15について図19のフローチャートを用いて説明する。
【0057】
駆動手段2の光軸調整用アクチュエータであるモータM1を駆動させるS15−1。制御手段3は配光制御ランプ12の光軸が算出された光軸の移動量θPまで達したか否かを判断しS15−2、配光制御ランプ12の光軸が光軸の移動量まで達したと判断したときS15−2YES、光軸調整用アクチュエータであるモータM1の駆動を終了しS15−3、システムの稼働判断S1へと処理を戻す。また、配光制御ランプ12の光軸が、光軸の移動量θPまで達していないと判断したときS15−2NO、光軸調整用アクチュエータであるモータM1の駆動を継続して行う。
【0058】
[制御の状況]
図20に本実施例を行った時の制御状況を右旋回時についてグラフで示している。
【0059】
上から(a1),(a2)は、車速V=VAが第一の車速閾値V1以下の時の制御状況を示すグラフ、(b1),(b2)は車速V=VBが第一の車速閾値V1と第二の車速閾値V2の間にある時の制御状況を示すグラフ、(c1),(c2)は車速V=VCが第二の車速閾値V2以上の時の制御状況を示すグラフである。それぞれのグラフの右側(a1),(b1),(c1)は、車速Vと光軸の移動量の最大値θP・maxとの関係を示し、グラフの左側(a2),(b2),(c2)は、舵角δHと光軸の移動量θPの関係を示している。
【0060】
速度V=VAが第一の車速閾値V1以下の時、光軸の移動量の最大値θP・maxは、零である。車速V=VBが第一の車速閾値V1と第二の車速閾値V2との間では光軸の移動量の最大値θP・maxはリニアに大きくなり、第二の車速閾値V2の時に光軸の移動量の最大値θP・maxは配光制御ランプ12の機械的あるいは機能的な光軸の移動量の限界値MAXθPを保持し続ける。
【0061】
速度V=VAが第一の車速閾値V1以下の時、前記図20(a1)から光軸の移動量の最大値θP・maxは零であるので、図20(a2)のように舵角δHが大きくなっても光軸の移動量θPは零のままである。即ち、ヘッドランプ11の配光状態は、車両正面方向を照射する基準状態となる。
【0062】
車速V=VBが第一の車速閾値V1と第二の車速閾値V2の間の時、前記図20(b1)から光軸の移動量の最大値θP・maxはθP・max(VB)であるので、図20(b2)のように舵角の境界値δHBはδHB(V=VB)となる。このとき、車速VBと光軸の移動量の最大値θP・max(VB)との間には
【数17】
の関係から、
【数18】
という関係があり、また、車速VBのときの光軸の移動量の最大値θP・max(VB)と舵角の境界値δHB(V=VB)との間には
【数19】
という関係から、
【数20】
という関係がある。図20(b2)から舵角δHが舵角の境界値δHB(V=VB)より小さい時は、舵角δHが大きくなるに従って
【数21】
の関係を保ちつつ、光軸の移動量θPも大きくなり、舵角δHがδHB(V=VB)以上になると光軸の移動量θPはθP・max(VB)を保持し続ける。
【0063】
車速V=VCが第二の車速閾値V2以上の時、前記図20(c1)から光軸の移動量の最大値θP・maxは配光制御ランプ12の機械的あるいは機能的な光軸の移動量の限界値MAXθPであるので、図20(c2)のように舵角の境界値δHBはδHB(V≧V2)となる。このとき、光軸の移動量の最大値MAXθPと舵角の境界値δHB(V≧V2)との間には
【数22】
という関係から、
【数23】
という関係がある。図20(c2)から舵角δHが舵角の境界値δHB(V≧V2)より小さい時は、舵角δHが大きくなるに従って
【数24】
の関係を保つつつ、光軸の移動量θPも大きくなり、舵角δHがδHB(V≧V2)以上になると光軸の移動量θPは配光制御ランプ12の機械的あるいは機能的な光軸の移動量の限界値MAXθPを保持し続ける。
【0064】
従って、前記舵角範囲変更手段5は、舵角範囲を検出車速が増加するほど大きくなるよう変更し、舵角範囲を連続的に漸次変更している。尚、舵角範囲を段階的に変更することもできる。また、前記舵角範囲変更手段5は、検出車速が零又はこれと同等の極低速の第一の車速V=V1のとき舵角範囲を零とし、検出車速が第一の車速よりも大きい第二の車速V=V2を上回る範囲では舵角範囲を前記第二の車速V2に応じた舵角範囲で一定とし、駆動手段3は、前記舵角範囲が零のときヘッドランプ11の配光状態を車両正面方向を照射する基準状態とし、舵角範囲が一定のとき同配光状態をヘッドランプ11の可変な範囲における限界状態とする。さらに、駆動手段3は、検出舵角が舵角範囲を上回るとき検出舵角の増大に係わらず舵角範囲の配光状態とする。
【0065】
即ち、ヘッドランプ11の配光状態を車速に応じた舵角範囲内で検出舵角に応じて操舵方向へ変更することができる。しかも舵角範囲を、検出車速が増加するほど大きくなるよう変更することができるため、車速が小さいときには小さな舵角範囲内で出力光部の配光状態を検出舵角に応じて操舵方向へ変更し、車速が大きくなったときは大きな舵角範囲内で出力光部の配光状態を検出舵角に応じて操舵方向へ変更することができる。このため舵を切った状態で発進するような場合や、舵を切った状態で停止するような場合の何れにおいても車速が小さい場合には出力光部の配光状態の変更が小さな範囲であり、その動きが自然であり、運転者に違和感や煩わしさを与えるのを抑制することができる。
【0066】
また、舵角範囲を検出車速の増減に応じて連続的又は段階的に漸次変更することができ、ヘッドランプ11の配光状態の変更がより自然となり、より違和感や煩わしさを与えるのを抑制することができる。
【0067】
さらに、検出車速が零又はこれと同等の極低速の第一の車速V1のとき、舵角範囲が零となり、配光状態を車両正面方向を照射する基準状態とすることができる。また検出車速が第一の車速V1よりも大きい第二の車速V2を上回る範囲では、舵角範囲を前記第二の車速V2に応じた舵角範囲で一定とし、配光状態をヘッドランプ11の可変な範囲における限界状態、即ち配光制御ランプ12の機械的あるいは機能的な光軸の移動量の限界値MAXθPとすることができる。従って、ヘッドランプ11の配光状態を基準状態から限界状態まで車速及び舵角に応じて、より自然に変更することができ、より確実に運転者の違和感や煩わしさを抑制することができる。
【0068】
また、検出舵角が前記舵角範囲を上回るとき検出舵角の増大に係わらず舵角範囲の配光状態とするから、ヘッドランプ11の配光状態を車速に応じた舵角範囲内で、検出舵角に応じてより確実に操舵方向へ変更することができ、運転者の違和感や煩わしさを抑制することができる。
【0069】
(第2実施形態)
第1実施形態では舵角の境界値δHBを求めて、舵角δHと舵角の境界値δHBの大小を比較することで光軸の移動量θPを決定したが、第2実施形態では舵角δHと舵角の境界値δHBの大小を直接比較することはせず、計算で求めた光軸の移動量計算値θPCと光軸の移動量の最大値θP・maxとの比較によって光軸の移動量θPを決定し、間接的に舵角の境界値δHBを境にして第一の制御と第二の制御を切り替える。
【0070】
車両の構成、配光制御ランプの構成については第一実施形態と同じなので説明を省略する。
【0071】
[システム全体の処理の流れ]
図20はシステム全体の処理の流れを示している。
【0072】
システムの稼働判断S1、車速による条件振り分けS2〜S7、視点誘導距離の算出S8、旋回半径を求める方法S13は第1実施形態と同様であるので説明を省略する。
【0073】
[光軸の移動量計算値の算出]
光軸の移動量計算値θPCを旋回半径Rの検知S13で検知された旋回半径Rと視認誘導距離Lsの設定S8で設定した視認誘導距離Lsから
【数25】
によって算出するS16。
【0074】
【数26】
の算出方法は、前記図18での説明と同様である。
【0075】
また、旋回半径Rが
【数27】
で表され、舵角δHとタイヤ舵角δTとの関係が
【数28】
で表されることから、光軸の移動量θPCと舵角δHの関係が
【数29】
と表すことができる。
【0076】
[光軸の移動量計算値による振り分け]
光軸の移動量計算値の算出S16で算出された光軸の移動量計算値θPCがS6,S7で設定された光軸の移動量の最大値θP・maxより小さいか否かの判断を行うS17。光軸の移動量計算値θPCが光軸の移動量の最大値θP・maxより小さければS17YES、光軸の移動量θPを光軸の移動量計算値θPCとしS18、光軸の移動量計算値θPCが光軸の移動量の最大値θP・max以上であればS17NO、光軸の移動量θPを光軸の移動量の最大値θP・maxとしてS12、配光制御処理S15へと処理を進める。
【0077】
配光制御処理S15は第1実施形態と同様である。
【0078】
[制御の状況]
図22に本実施形態を行った時の制御状況を右旋回時についてグラフで示している。
【0079】
上から(a1),(a2)は、車速V=VAが第一の車速閾値V1以下の時の制御状況を示すグラフ、(b1),(b2)は車速V=VBが第一の車速閾値V1と第二の車速閾値V2の間にある時の制御状況を示すグラフ、(c1),(c2)は車速V=VCが第二の車速閾値V2以上の時の制御状況を示すグラフである。それぞれのグラフの右側(a1),(b1),(c1)は、車速Vと光軸の移動量の最大値θP・maxとの関係を示し、グラフの左側(a2),(b2),(c2)は、舵角δHと光軸の移動量θPの関係を示している。
【0080】
速度V=VAが第一の車速閾値V1以下の時、光軸の移動量の最大値θP・maxは、零である。車速V=VBが第一の車速閾値V1と第二の車速閾値V2との間では光軸の移動量の最大値θP・maxはリニアに大きくなり、第二の車速閾値V2の時に光軸の移動量の最大値θP・maxは配光制御ランプ12の機械的あるいは機能的な光軸の移動量の限界値MAXθPを保持し続ける。
【0081】
速度V=VAが第一の車速閾値V1以下の時、前記図22(a1)から光軸の移動量の最大値θP・maxは零であるので、図22(a2)のように舵角δHが大きくなっても光軸の移動量θPは零のままである。即ち、ヘッドランプ11の配光状態は、車両正面方向を照射する基準状態となる。
【0082】
車速V=VBが第一の車速閾値V1と第二の車速閾値V2の間の時、前記図22(b1)から光軸の移動量の最大値θP・maxはθP・max(VB)であるので、図22(b2)のように舵角の境界値δHBはδHB(V=VB)となる。このとき、車速VBと光軸の移動量の最大値θP・max(VB)との間は
【数30】
の関係から、
【数31】
という関係になっている。このとき舵角δHが図22(b2)にあるようなδH1という大きさであったならば、光軸の移動量計算値θPCはθPC(δH1)となる。このとき、舵角δH1と光軸の移動量計算値θPC(δH1)の間は
【数32】
の関係から、
【数33】
という関係になっている。
【0083】
光軸の移動量計算値θPC(δH1)と光軸の移動量の最大値θP・max(VB)との大きさを比較すると光軸の移動量計算値θPC(δH1)の方が光軸の移動量の最大値θP・max(VB)より小さいので光軸の移動量θPは光軸の移動量計算値θPC(δH1)とする。
【0084】
また、舵角δHが右側のグラフにあるようなδH2という大きさであったならば、このときの光軸の移動量計算値θPCはθPC(δH2)となる。このとき、舵角δH2と光軸の移動量計算値θPC(δH2)との間は
【数34】
の関係から、
【数35】
という関係になっている。
【0085】
光軸の移動量計算値θPC(δH2)と光軸の移動量の最大値θP・max(VB)との大きさを比較すると光軸の移動量計算値θPC(δH2)の方が光軸の移動量の最大値θP・max(VB)より大きいので光軸の移動量θPは光軸の移動量の最大値θP・max(VB)とする。
【0086】
これにより、舵角δHが舵角の境界値δHB(V=VB)より小さい時は、舵角δHが大きくなるに従って
【数36】
の関係を保ちつつ、光軸の移動量θPも大きくなり、舵角δHがδHB(V=VB)以上になると光軸の移動量θPは光軸の移動量の最大値θP・max(VB)を保持し続ける。
【0087】
車速Vが第二の車速閾値V2以上、例えば図22(c1)にあるように車速VがVCであった場合、光軸の移動量の最大値θP・maxは配光制御ランプ12の機械的あるいは機能的な光軸の移動量の限界値MAXθPとなる。このとき舵角δHが図22(c2)にあるようなδH3という大きさであったならば、このときの光軸の移動量計算値θPCはθPC(δH3)となる。このとき、舵角δH3と光軸の移動量計算値θPC(δH3)の間は
【数37】
の関係から、
【数38】
という関係になっている。
【0088】
光軸の移動量計算値θPC(δH3)と配光制御ランプ12の機械的あるいは機能的な光軸の移動量の限界値MAXθPの大きさを比較すると光軸の移動量計算値θPC(δH3)の方が配光制御ランプ12の機械的あるいは機能的な光軸の移動量の限界値MAXθPより小さいので光軸の移動量θPは光軸の移動量計算値θPC(δH3)とする。
【0089】
また、舵角δHが右側のグラフにあるようなδH4という大きさであったならば、このときの光軸の移動量計算値θPCはθPC(δH4)となる。このとき、舵角δH4と光軸の移動量計算値θPC(δH4)の間には
【数39】
の関係から、
【数40】
という関係になっている。
【0090】
光軸の移動量計算値θPC(δH4)と配光制御ランプ12の機械的あるいは機能的な光軸の移動量の限界値MAXθPの大きさを比較すると光軸の移動量計算値θPC(δH4)の方が配光制御ランプ12の機械的あるいは機能的な光軸の移動量の限界値MAXθPより大きいので光軸の移動量θPは配光制御ランプ12の機械的あるいは機能的な光軸の移動量の限界値MAXθPとする。
【0091】
これにより、舵角δHが舵角の境界値δHB(V≧V2)より小さい時は、舵角δHが大きくなるに従って
【数41】
の関係を保ちつつ、光軸の移動量θPも大きくなり、舵角δHがδHB(V≧V2)以上になると光軸の移動量θPは配光制御ランプ12の機械的あるいは機能的な光軸の移動量の限界値MAXθPを保持し続ける。
【0092】
このように、、計算で求めた光軸の移動量計算値θPCと光軸の移動量の最大値θP・maxとの比較によって光軸の移動量θPを決定し、間接的に舵角の境界値δHBを境にして第一の制御と第二の制御を切り替える場合も第一実施形態と同様な作用効果を奏することができる。又本実施形態では、より迅速な処理が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の構成ブロック図である。
【図2】本発明の第1実施形態に係るブロック図である。
【図3】本発明の第1実施形態を適用した車両の斜視図である。
【図4】本発明の第1実施形態に係る配光制御ランプの平面から見た断面図である。
【図5】第1実施形態に係る配光制御ランプの側面から見た断面図である。
【図6】第1実施形態の配光制御ランプに係り、平面から見た作動状態図である。
【図7】第1実施形態の配光制御ランプに係り、側面から見た作動状態図である。
【図8】第1実施形態に係り、システム全体の処理の流れを示すフローチャートである。
【図9】配光制御の判断を行うフローチャートである。
【図10】走行状態の判断を行うフローチャートである。
【図11】配光制御の判断を行うフローチャートである。
【図12】誘導視点距離の設定処理を行うフローチャートである。
【図13】車両基準平面における照度分布を示す平面図である。
【図14】車両基準平面における照度分布を算出処理するフローチャートである。
【図15】照度分布を示す平面図である。
【図16】速度と視点誘導距離との関係を示すグラフである。
【図17】旋回半径検知処理を示すフローチャートである。
【図18】車両旋回走行と光軸移動量との関係を示す平面図である。
【図19】配光制御処理を示すフローチャートである。
【図20】制御状況を示し、(a1)、(a2)は車速が第一の車速閾値以下のときの制御状況を示し、(b1)、(b2)は車速が第一の車速閾値と第二の車速閾値との間にあるときの制御状況を示し、(c1)、(c2)は車速が第二の車速閾値以上のときの制御状況を示し、(a1)、(b1)、(c1)は車速と光軸移動量との関係を示すグラフ、(a2)、(b2)、(c2)は舵角と光軸移動量との関係を示すグラフである。
【図21】本発明の第2実施形態に係るシステムの処理を示すフローチャートである。
【図22】第2実施形態に係る制御状況を示し、(a1)、(a2)は車速が第一の車速閾値以下のときの制御状況を示し、(b1)、(b2)は車速が第一の車速閾値と第二の車速閾値との間にあるときの制御状況を示し、(c1)、(c2)は車速が第二の車速閾値以上のときの制御状況を示し、(a1)、(b1)、(c1)は車速と光軸移動量との関係のグラフ、(a2)、(b2)、(c2)は舵角と光軸移動量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 出力光部
2 舵角検出手段
3 駆動手段
4 車速検出手段
5 舵角範囲変更手段
Claims (3)
- 車両の前部に備えられて光軸が移動可能な出力光部と、
前記車両の操舵角を検出する舵角検出手段と、
前記車両の車速を検出する車速検出手段と、
前記出力光部の光軸を該光軸の移動量の最大値を超えない範囲で、前記操舵角が大きくなるに従って前記光軸の移動量が大きくなるように移動する駆動手段と、
前記車速が第一の車速閾値以下である時、前記光軸の移動量の最大値を零に設定し、前記車速が前記第一の車速閾値よりも大きく且つ第二の車速閾値未満である時、前記光軸の移動量の最大値を零から機械的あるいは機能的な前記光軸の移動量の限界値まで前記車速の増加と共に大きくなるように設定し、前記車速が前記第二の車速閾値以上である時、前記光軸の移動量の最大値を前記機械的あるいは機能的な光軸の移動量の限界値に設定する舵角範囲変更手段と
よりなることを特徴とする車両用照明装置。 - 前記舵角範囲変更手段は、前記車速が前記第一の車速閾値よりも大きく且つ第二の車速閾値未満である時、前記光軸の移動量の最大値を連続的又は段階的に漸次変更することを特徴とする請求項1記載の車両用照明装置。
- 前記光軸が前記光軸の移動量の最大値まで移動された状態において更に前記操舵角が大きくなった時、前記駆動手段は前記光軸の移動量を前記最大値に保持することを特徴とする請求項1又は2記載の車両用照明装置。
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