JP4171127B2 - 自動車用ヘッドランプ装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源として放電灯を使用した自動車用ヘッドランプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用ヘッドランプ装置においては、光源としてフィラメント電球が使用されており、その電球構造によって、四灯式または二灯式のヘッドランプ装置が使用されている。
【０００３】
四灯式のヘッドランプ装置は、例えば図９に示すように、構成されている。
図９において、四灯式のヘッドランプ装置１は、自動車の前部の両側にそれぞれ配設されており（図９においては、右側のヘッドランプ装置のみが示されている。）、二つの互いに並んで設けられた電球２，３を備えている。
一方の電球２は、走行用の所謂ハイビーム（以下、Ｈビームという）を照射し、また他方の電球３は、すれ違い用の所謂ロービーム（以下、Ｌビームという）を照射するようになっている。
各電球２，３は、灯体ハウジング４内に収容されていると共に、図示しない点灯装置により電力が供給され、点灯されるようになっている。
さらに、各電球２，３は、それぞれ反射部材２ａ，３ａを備えており、各電球２，３から出射した光が、反射部材２ａ，３ａにより反射され、前方に導かれるように、なっている。
【０００４】
このような構成のヘッドランプ装置１によれば、すれ違い時には、電球３のみが点灯すると共に、走行時には電球２及び３の双方が点灯する。これにより、走行時の前方に照射されるＨビームが十分な光量を備えることになるので、走行時及びすれ違い時における前方視野の光量的なフィーリングが良好になっている。
【０００５】
これに対して、二灯式のヘッドランプ装置は、例えば図１０に示すように構成されている。
図１０において、二灯式のヘッドランプ装置５は、自動車の前部の両側にそれぞれ配設されており（図１０においては、右側のヘッドランプ装置のみが示されている。）、一つの電球６のみを備えている。
ここで、電球６は、一般に、それぞれＬビーム及びＨビームを出射するための二つのフィラメント６ａ，６ｂを備えたダブルフィラメント構造を有している。尚、この場合も、電球６は、灯体ハウジング４内に収容され、遮光のためのフード６ｃを備えていると共に、図示しない点灯装置により電力が供給され、点灯されるようになっている。
【０００６】
このような構成のヘッドランプ装置５によれば、すれ違い時には電球６内のフィラメント６ａに切換えられて通電されることにより、フィラメント６ａからＬビームが照射され、また走行時には電球６内のフィラメント６ｂに切換えられて通電されることにより、フィラメント６ｂからＨビームが照射されるようになっている。
【０００７】
上記電球６として一般に使用されている代表的なランプである所謂Ｈ４タイプのハロゲンランプの場合、すれ違い用のフィラメント６ａにてランプ電力５５Ｗ，走行用のフィラメント６ｂにてランプ電力６０Ｗを定格電圧時に消費するように構成されている。
これにより、走行時のＨビームの場合、すれ違い時のＬビームよりも照射面積が大きいことから、５Ｗ大きい電力により、前方視野の光量不足が補完されるようになっている。
【０００８】
ところで、近年、自動車用ヘッドランプ装置の光源として、従来のハロゲン電球に代わって、明るさやランプ寿命の点で有利であるメタルハライドランプ等の放電灯が実用化されてきており、前述した四灯式のヘッドランプ装置１では、電球２，３の代わりに、それぞれ放電灯を使用することにより、従来のハロゲン電球の場合と同様に、ヘッドランプ装置１が構成され得る。
尚、この場合、電球２または電球３の一方のみを放電灯に替えることも可能であり、Ｈビーム／Ｌビームの切換えも、ハロゲンランプの場合と同様に、良好なフィーリングで行なわれ得る。
【０００９】
さらに、このような放電灯はハロゲン電球に比較して高価であることから、放電灯を二灯式のヘッドランプ装置５に使用すれば、四灯式のヘッドランプ装置１に使用する場合に比較して、よりコストを低減できることになる。
しかしながら、放電灯は、所謂アーク光源により発光しているものであり、一つの放電灯内に、例えばＨビーム／Ｌビーム用の二つのアーク光源を配設することは、物理的に不可能である。
【００１０】
このため、放電灯を使用した二灯式のヘッドランプ装置５の場合、図１１に示すように、放電灯７からの直接光を遮断するフード８の一部８ａを移動させることにより、あるいは放電灯７自体を移動させる等の方法により、Ｈビーム／Ｌビームの切換えを行なうように、構成されている。
即ち、すれ違い時のＬビームの場合には、フード８の一部８ａが図１１（Ａ）に示すように伸びて、遮光面積が拡大する。これにより、反射部材９の遠方に反射する領域９ａへの光の照射が遮断され、対向車に対する眩しさが回避されるようになっている。
【００１１】
これに対して、走行時のＨビームの場合には、フード８の一部８ａが図１１（Ｂ）に示すように退避して、遮光面積が縮小する。これにより、反射部材９の遠方に反射する領域９ａに光が照射され、反射部材９によって遠方にＨビームが照射されることになる。
ここで、放電灯７は、一般的には定格３５Ｗのものが使用される。
【００１２】
上述した構成の放電灯７を使用した二灯式のヘッドランプ装置５においては、Ｈビームの場合に光量不足が発生してしまう。この光量不足を補完するために、例えば図１１にて、鎖線で示すように、反射部材９の遠方に反射する領域９ａの外側に補助反射部９ｂが設けられる。
そして、この補助反射部９ｂによる遠方への反射光により、Ｈビームの光量不足が補完されるようになっている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ヘッドランプ装置において、コーナー走行時に、車速，ステアリング角度に応じて、ヘッドランプ装置によるビームの一部を、前方から進行方向に向けて分配することにより、コーナー走行時の進路視野を照射するようにした配光制御が実用化されてきている。
このような配光制御は、上記反射部材９を例えば図１２に示すように構成することにより行なわれる。
【００１４】
図１２において、反射部材９は、水平方向に沿って上下に二分割されており、下部９ｃが固定配置されていると共に、上部９ｄが、回転軸９ｅの周りに回動可能に支持されている。
そして、この上部９ｄが、自動車のステアリング角度に応じて、回転軸９ｅの周りに回動されることにより、ステアリング角度による自動車の進行方向に向けて、光の一部を分配して照射するようになっている。
【００１５】
しかしながら、このような配光制御においては、コーナー走行時に、反射部材９の上部９ｄが回動して放電灯７からの光の一部を分配することにより、前方視野の照度が低下することになり、光量不足になってしまう。
【００１６】
また、上述した放電灯７を使用した二灯式のヘッドランプ装置５においては、一つのアーク光源を備えた放電灯７により、Ｈビーム／Ｌビームを切換えて照射するようになっていることから、Ｈビームにおける光量不足を補完するためには、反射部材９に対して補助反射部９ｂを備える必要がある。
従って、部品点数が多くなり、コストが高くなってしまうと共に、ヘッドランプ装置５全体が大型化してしまう。
【００１７】
本発明は、以上の点から、簡単な構成により、低コストで、コーナー走行時に光源からの光の一部を進行方向に向かって分配して照射する際に、前方視野の光量不足が補完され得るように、さらにＨビームの光量不足が補完され得るようにした、自動車用ヘッドランプ装置を提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明の第一の態様によれば、光源としての放電灯と、走行ビーム及びすれ違いビームのビーム切換え手段と、コーナー走行時に水平配光を進行方向に拡大する配光切換え手段と、放電灯に電力を供給する点灯装置と、を備えており、上記配光切換え手段が、車速及びステアリング角度が所定値を超えたとき、水平配光を進行方向に拡大するように制御される自動車用ヘッドランプ装置であって、上記点灯装置が、上記配光切換え手段により水平配光が拡大されたときにのみ、放電灯に対する供給電力を増大するように制御され、上記点灯装置の電力増大が、車速またはステアリング角度が所定値以下になったとき、中止され、放電灯に対する供給電力が通常の電力に戻されることを特徴とする、自動車用ヘッドランプ装置により、達成される。
【００１９】
この第一の態様では、上記配光切換え手段により水平配光が拡大されたときにのみ、放電灯が、より大きな電力を供給される。従って、水平配光拡大の際には、放電灯は、より大きな光量で点灯されることになり、水平配光拡大時の前方視野における光量不足が補完され、良好な遠方視認性が得られると共に、前方視野の良好な光量的フィーリングが得られることになる。また、点灯装置の電力増大が、ステアリング角度が所定値を超えたとき、配光切換え手段に対する切換え指令信号を利用して、行なわれるので、運転者によるステアリング操作により、点灯装置の電力増大が自動的に行なわれることになり、操作性が向上すると共に、点灯装置の電力増大が確実に行なわれ得る。さらに、車速またはステアリング角度が所定値以下となった場合、例えば、自動車が停止した場合には、前方視野の光量不足があっても、運転には支障ないことから、点灯装置の電力増大が中止され、通常の電力に戻されることにより、省電力となり、自動車のバッテリの消耗が抑制されると共に、放電灯の寿命劣化が防止され得ることになる。
【００２０】
本発明の第二の態様による自動車用ヘッドランプ装置は、前記第一の態様による自動車用ヘッドランプ装置において、上記点灯装置の電力増大が、上記配光切換え手段の切換え動作に同期して、行なわれる。
この第二の態様では、水平配光拡大時のみに、点灯装置の電力増大が行なわれることにより、直進時及びコーナー走行時にて、それぞれ適正な電力が放電灯に供給され、前方視野の適正な光量が得られることになる。
【００２２】
本発明の第三の態様による自動車用ヘッドランプ装置は、前記第一の態様による自動車用ヘッドランプ装置において、上記配光切換え手段が、ステアリング角度に対応して、その配光を徐々に拡大するように構成されており、上記点灯装置の電力増大が、ステアリング角度に対応して、徐々に増大するように行なわれる。
この第三の態様では、ステアリング角度に対応して、水平配光が徐々に拡大されるので、運転者によるステアリング操作により、点灯装置の電力増大がステアリング角度に対応して自動的に行なわれることになり、操作性が向上すると共に、水平配光拡大による前方視野の光量不足を最適に補完するように、点灯装置の電力増大が行なわれ得る。
【００２４】
本発明の第四の態様による自動車用ヘッドランプ装置は、前記第一の態様による自動車用ヘッドランプ装置において、上記点灯装置が、さらに、上記ビーム切換え手段により走行ビームに切換えられたときに、放電灯に対する供給電力を増大するように制御され、放電灯を左右一対備え、一つの放電灯により走行ビーム及びすれ違いビームの切換え照射が行われる二灯式のヘッドランプ装置では、すれ違いビームでのコーナー走行時及び走行ビーム時に、点灯装置の電力増大が行われ、走行ビームでのコーナー走行時にはさらなる電力増大は行われず、放電灯を左右二対備え、それぞれ一つの放電灯により走行ビーム及びすれ違いビームの照射が行われる四灯式のヘッドランプ装置では、コーナー走行時にはすれ違いビーム用の放電灯に供給する電力が増大され、走行ビーム時には走行ビーム用の放電灯に供給する電力が増大される。
この第四の態様では、上記ビーム切換え手段により走行ビームに切換えられたときにも、放電灯が、より大きな電力を供給される。従って、走行ビームの際には、放電灯は、より大きな光量で点灯されることになり、走行ビーム時の光量不足が補完され、良好な遠方視認性が得られると共に、前方視野の良好な光量的フィーリングが得られることになる。そして、一つの放電灯により走行ビーム及びすれ違いビームの切換え照射が行なわれる二灯式の場合には、すれ違いビームでのコーナー走行時及び走行ビーム時に、点灯装置の電力増大が行なわれることにより、コーナー走行時及び走行ビーム時に、前方視野の光量不足が確実に補完され得る。尚、走行ビームでのコーナー走行時には、既にビーム切換え手段の切換え指令信号により点灯装置の電力増大が行なわれているので、放電灯の寿命劣化防止のため、さらなる電力増大は行なわれない。また、それぞれ一つの放電灯により走行ビーム及びすれ違いビームの照射が行なわれる四灯式の場合には、コーナー走行時にはすれ違いビーム用の放電灯に供給する電力が増大され、また走行ビーム時には、走行ビーム用の放電灯に供給する電力が増大されることにより、前方視野の光量不足が確実に補完され得る。
【００２５】
本発明の第五の態様による自動車用ヘッドランプ装置は、前記第四の態様による自動車用ヘッドランプ装置において、さらに、制御用のマイクロコンピュータを備えており、この制御用のマイクロコンピュータが、入力される車速，ステアリング角度またはビーム切換え手段のビーム切換え指令信号の何れかまたは任意の組合せに基づいて、点灯装置の電力を増大させる。
この第五の態様では、制御用のマイクロコンピュータが、ステアリング角度が所定値を越えたとき、またビーム切換え手段による走行ビーム時に、点灯装置の電力を増大させ、また自動車の停止時には点灯装置の電力増大を中止させる。これにより、コーナー走行時及び走行ビーム時の点灯装置の電力増大が、共通の制御用のマイクロコンピュータを使用して行なわれるので、構成が簡単になり、コストが低減され得る。
【００２６】
本発明の第六の態様による自動車用ヘッドランプ装置は、前記第一乃至第五の何れかの態様による自動車用ヘッドランプ装置において、上記点灯装置の電力増大が、すれ違いビーム時の５乃至２０％である。
この第六の態様では、すれ違いビーム時の電力が、放電灯の定格電力に設定されているとき、走行ビーム時には、定格電力の５乃至２０％だけアップした電力が放電灯に供給される。これにより、すれ違いビーム時及び走行ビーム時に、できるだけ照度の高いすれ違いビーム及び走行ビームが照射され得ると共に、走行ビーム時においても、定格電力に比較して許容範囲内に収まることになり、放電灯の寿命劣化に対する影響が低く抑えられ得ることになる。
尚、走行ビーム時の電力増大が５％以下の場合には、光量不足の補完が十分に行なわれず、また２０％以上の場合には、光源としての放電灯の寿命劣化の影響が発生してしまう。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態を図１乃至図７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。
【００３０】
図１及び図２は、本発明による二灯式の自動車用ヘッドランプ装置の一実施形態の構成を示している。
図１及び図２において、自動車用ヘッドランプ装置１０は、自動車の前部の両側にそれぞれ配設されており（図１及び図２においては、片側のヘッドランプ装置のみが示されている。）、それぞれ光源として一つの放電灯１１を備えている。
【００３１】
ここで、放電灯１１は、公知のように、アーク光源から構成されており、後述する点灯装置から供給される電力に基づいて、アーク光源が放電することにより、光を照射するように構成されている。
そして、放電灯１１は、灯体ハウジング１２内に収容され、切換え手段としてのフード１３と、反射のための反射部材１４と、を備えていると共に、点灯装置２０により電力が供給され、点灯されるようになっている。
尚、放電灯１１は、例えばメタルハライドランプが使用されるが、他の種類の放電灯であってもよい。
【００３２】
上記フード１３は、図３に詳細に示すように、従来の自動車用ヘッドランプ装置５の場合と同様に、一部１３ａが移動可能に構成されている。
ここで、フード１３は、図３において、一部１３ａが可動フードとして構成されていると共に、他の部分が放電灯１１に対して凹状に形成された固定フードとして構成されている。
そして、可動フード１３ａは、ソレノイド１３ｂにより、前後方向に移動される。尚、ソレノイド１３ｂは、自動車のビーム切換えスイッチからの切換え指令信号に基づいて、駆動されるようになっている。
【００３３】
即ち、すれ違い時のＬビームの場合には、このフード１３の一部１３ａが、ソレノイド１３ｂにより図１に示すように伸びて、遮光面積が拡大する。これにより反射部材１４の遠方に反射する領域１４ａへの光の照射が遮断され、対向者に対する眩しさが回避されるようになっている。
これに対して、走行時のＨビームの場合には、フード１３の一部１３ａが、ソレノイド１３ｂにより図２に示すように退避して、遮光面積が縮小する。これにより、反射部材１４の上記領域１４ａに光が照射され、反射部材１４によって遠方にＨビームが照射されることになる。
【００３４】
上記反射部材１４は、図４に示すように、従来の自動車用ヘッドランプ装置５における水平配光拡大可能な反射部材９（図１２参照）と同様に、構成されている。
図４（Ａ）において、反射部材１４は、水平方向に沿って上下に二分割されており、下部１５が固定配置されていると共に、上部１６が回転軸１７の周りに回動可能に支持されている。
この回転軸１７は、駆動装置１８により回転駆動されるようになっており、駆動装置１８は、図４（Ｂ）に示すように、駆動モータ１８ａと、回転軸１７に取り付けられた駆動歯車１８ｂと、駆動モータ１８ａの回転を駆動歯車１８ｂに伝達する駆動歯車列１８ｃと、から構成されている。
これにより、反射部材１４の上部１６は、駆動装置１８により、図４（Ａ）にて矢印で示すように、所定角度範囲内で回動されるようになっている。従って、放電灯１１から出射した光は、その一部が反射部材１４の下部１５により反射されて、前方に向かって真っ直照射されると共に、他の一部が上部１６により反射されて、その回動位置に従って、自動車の直進時，停止時には前方に向かって照射され、コーナー走行時には進路方向に向かって照射される。
【００３５】
上記点灯装置２０は、図５に示すように、構成されている。
図５において、点灯装置２０は、自動車のバッテリ２１に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ２２，ＤＣ／ＡＣコンバータ２３，放電灯１１に接続された起動回路２４，点灯制御回路２５とを含んでいる。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、公知の構成であって、バッテリ２１からの直流を昇圧させるものである。
ＤＣ／ＡＣコンバータ２３は、公知の構成であって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２からの直流を交流に変換する。
【００３６】
起動回路２４は、公知の構成であって、点灯開始時に、放電灯１１を点灯開始させるための高電圧パルスを発生させると共に、点灯後は、ＤＣ／ＡＣコンバータ２３から供給される交流電力を放電灯１１に供給する。
点灯制御回路２５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧を検出する電圧検出部２２ａ及び出力電流を検出する電流検出部２２ｂからの電圧値及び電流値に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を例えばＰＷＭ制御することにより、放電灯１１に対して適正な電力を供給するようになっている。
【００３７】
以上の構成は、従来の放電灯を備えた自動車用ヘッドランプ装置５と同様の構成であるが、本発明実施形態による自動車用ヘッドランプ装置１０においては、点灯装置２０が以下の点で異なる構成になっている。
即ち、上記点灯装置２０は、その点灯制御回路２５に対して、マイクロコンピュータ２６からＤ／Ａコンバータ２７を介して、制御信号が入力されるようになっている。
【００３８】
上記マイクロコンピュータ２６は、ステアリング角度検出部（図示せず）からステアリング角度検出信号が、車速検出部（図示せず）から車速検出信号が、またＬビーム／Ｈビーム切換えスイッチ（図示せず）からビーム切換え指令信号が、それぞれ入力される。
そして、マイクロコンピュータ２６は、これらステアリング角度検出信号，車速検出信号及びビーム切換え指令信号に基づいて、ステアリング角度検出信号及び車速検出信号に関しては、何れもが所定値を越えたとき、Ｈレベルの配光切換え制御信号を出力し、何れかが所定値以下のときにはＬレベルの配光切換え制御信号を出力し、またビーム切換え指令信号に関して、Ｈビーム時には、例えばＨレベルの切換え制御信号を出力し、またＬビーム時には、例えばＬレベルの切換え制御信号を出力する。その際、各切換え制御信号は、それぞれＤ／Ａコンバータ２７によりデジタル／アナログ変換されて、点灯制御回路２５に対して入力される。
また、マイクロコンピュータ２６は、図示しない自動車のイグニッションスイッチのオンにより初期化されると共に、ヘッドランプスイッチの操作状態即ちオンオフの状態が入力されるようになっている。
【００３９】
これに対して、上記点灯制御回路２５は、Ｈレベルの配光切換え制御信号が入力されている間、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を制御することにより、放電灯１１に供給する電力を、５乃至２０％だけ増大させる。
これに対して、点灯制御回路２５は、途中で車速が所定値以下になり、あるいはステアリング角度が所定値以下になったときには、配光切換え制御信号がＬレベルになるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を制御して、放電灯１１に供給する電力を、元の電力に戻す。
【００４０】
また、上記点灯制御回路２５は、マイクロコンピュータ２６からＨレベルのビーム切換え制御信号が入力されている間、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を制御することにより、放電灯１１に供給する電力を、５乃至２０％だけ増大させる。
逆に、点灯制御回路２５は、マイクロコンピュータ２６からＬレベルのビーム切換え制御信号を受け取ったとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を制御して、放電灯１１に供給する電力を、元の電力に戻す。
【００４１】
具体的には、点灯制御回路２５は、直進走行時またはＬビーム時には、放電灯１１に対して３５Ｗの電力を供給しているが、マイクロコンピュータ２６からＨレベルのビーム切換え制御信号を受け取ったとき、またはＨレベルの配光切換え制御信号を受け取ったとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を制御して、放電灯１１に供給する電力を３８Ｗに増大させる。
かくして、点灯制御回路２５は、コーナー走行時またはＨビームの場合にのみ、放電灯１１に対する供給電圧を３８Ｗに増大させることになる。
【００４２】
本発明実施形態による自動車用ヘッドランプ装置１０は、以上のように構成されており、先づビーム切換えに関して、図６に示すフローチャートに従って、以下のように動作する。
先づ、ステップＳＴ１にて、自動車のイグニッションスイッチがオンされ、エンジンが始動すると、ステップＳＴ２にて、マイクロコンピュータ２６が初期化される。尚、ステップＳＴ１にて、イグニッションスイッチがオフの場合には、ステップＳＴ３にて、ヘッドランプスイッチのオンオフが判定される。
ここで、ヘッドランプスイッチがオンの場合には、ヘッドランプが点灯されると共に、ステップＳＴ２にて、マイクロコンピュータ２６が初期化されるが、ステップＳＴ３にて、ヘッドランプスイッチがオフの場合には、再びステップＳＴ１に戻る。
【００４３】
ステップＳＴ２におけるマイクロコンピュータ２６の初期化の後、ステップＳＴ４にて、ヘッドランプスイッチのオンオフが判定される。
ここで、ヘッドランプスイッチがオンの場合には、ステップＳＴ５にて、フード１３のソレノイド１３ｂが駆動制御されることにより、Ｌビーム照射のために、可動フード１３ａが伸長位置に移動され、ステップＳＴ６にて、点灯制御回路２５が、定格電力を放電灯１１に供給する。これにより、放電灯１１は定格電力（３５Ｗ）で点灯すると共に、放電灯１１からの光は、フード１３の伸長位置に在る可動フード１３ａにより遮光され、反射部材１４で反射されることにより、Ｌビームとして前方に照射される。
尚、ステップＳＴ４にて、ヘッドランプスイッチがオフの場合、ステップＳＴ７にて、点灯制御回路２５が放電灯１１に電力を供給せず、放電灯１１は点灯しない、あるいは消灯する。そして、ステップＳＴ４に戻る。
【００４４】
次に、ステップＳＴ６にてＬビームが照射されているときに、ステップＳＴ８にて、自動車のビーム切換えスイッチがオンされて、Ｈビームに切換えられると、ステップＳＴ９にて、フード１３のソレノイド１３ｂが駆動制御されることにより、Ｈビーム照射のために、可動フード１３ａが退避位置に移動され、ステップＳＴ１０にて、点灯制御回路２５が、定格電力より大きい電力例えば３８Ｗの電力を放電灯１１に供給する。これにより、放電灯１１は定格電力より大きい電力によって、より高光度で点灯すると共に、放電灯１１からの光は、フード１３の退避位置に在る可動フード１３ａにより、反射部材１４の領域１４ａにも入射し、反射部材１４全体で反射されることにより、Ｈビームとして前方に照射される。その後、ステップＳＴ８に戻る。
【００４５】
この場合、前方視野の照射面積が拡大されるＨビームの場合には、点灯制御回路２５が放電灯１１に対して定格電力より大きな電力を供給することになるので、放電灯１１はより明るく発光して、照射面積の拡大による光量不足が補完され得ることになる。かくして、Ｈビームの場合に、良好な遠方視認性が得られると共に、前方視野の良好な光量的フィーリングが得られることになる。
【００４６】
尚、放電灯１１は、例えば定格電力３５Ｗの場合、欧州規格により３０Ｗ乃至３８Ｗの電力幅を有するようになっており、さらに実使用におけるＨビームの使用率が比較的低いこともあって、３８Ｗの電力により点灯させた場合でも、寿命劣化の影響は極めて少ない。
【００４７】
ここで、ステップＳＴ７にて、自動車のビーム切換えスイッチがオフされて、Ｌビームに切換えられると、ステップＳＴ４に戻って、ステップＳＴ４にて、ヘッドランプスイッチのオンオフが判定され、ヘッドランプスイッチがオンの場合には、ステップＳＴ５，ステップＳＴ６にて、再び定格電力（３５Ｗ）にてＬビームが照射されることになる。
【００４８】
続いて、配光切換えに関して、図７に示すフローチャートに従って、以下のように動作する。
先づ、ステップＳＴ１１にて、自動車のイグニッションスイッチがオンされ、エンジンが始動すると、ステップＳＴ１２にて、マイクロコンピュータ２６が初期化される。尚、ステップＳＴ１１にて、イグニッションスイッチがオフの場合には、ステップＳＴ１３にて、ヘッドランプスイッチのオンオフが判定される。ここで、ヘッドランプスイッチがオンの場合には、ヘッドランプが点灯されると共に、ステップＳＴ１２にて、マイクロコンピュータ２６が初期化されるが、ステップＳＴ１３にて、ヘッドランプスイッチがオフの場合には、再びステップＳＴ１１に戻る。
【００４９】
ステップＳＴ１２におけるマイクロコンピュータ２６の初期化の後、ステップＳＴ１４にて、ヘッドランプスイッチのオンオフが判定される。
ここで、ヘッドランプスイッチがオフの場合、ステップＳＴ１５にて、点灯制御回路２５が放電灯１１に電力を供給せず、放電灯１１は点灯しない、あるいは消灯する。そして、ステップＳＴ１４に戻る。
また、ヘッドランプスイッチがオンの場合には、ステップＳＴ１６にて、車速検出信号が、続いてステップＳＴ１７にて、ステアリング角度検出信号が、それぞれマイクロコンピュータ２６に入力される。
【００５０】
これにより、マイクロコンピュータ２６は、ステップＳＴ１８にて、ステアリング角度検出信号に基づいて、反射部材１４の上部１６の回転角度即ち駆動装置１８の駆動モータ１８ａの駆動データを演算すると共に、さらにステップＳＴ１９にて、車速検出信号及びステアリング角度検出信号に基づいて、放電灯１１への供給電力を演算する、即ち、通常は定格電力であるが、車速及びステアリング角度の双方が所定値を越えているときには、定格電力より大きな電力を設定する。
尚、ステップＳＴ１９にて、既にＨビーム時に電力が増大されている場合には、重複した電力増大による放電灯１１の寿命劣化防止のために、好ましくは、電力増大は行なわれない。
【００５１】
次に、マイクロコンピュータ２６は、ステップＳＴ２０にて、ステップＳＴ１８で演算した駆動データに基づいて、反射部材１４の駆動装置１８の駆動モータ１８ａを駆動制御する。これにより、反射部材１４の上部１６は、例えば図８（Ａ）に示すように、ステアリングＳの角度に対応して、前輪Ｔｆの方向に向かって、放電灯１１からの光を反射させ照射するように、回転軸の周りに回動される。
【００５２】
その後、マイクロコンピュータ２６は、ステップＳＴ２１にて、ステップＳＴ１９で設定した電力に基づいて、点灯制御回路２５を制御する。従って、点灯制御回路２５は、通常は定格電力（３５Ｗ）を放電灯１１に対して供給するが、車速及びステアリング角度が所定値を越えるときには、定格電力より大きい電力例えば３８Ｗの電力を放電灯１１に供給する。
これにより、放電灯１１は定格電力より大きい電力によって、より高光度で点灯すると共に、放電灯１１からの光は、その一部が反射部材１４の下部により前方に向かって反射されると共に、他の一部が反射部材１４の上部１６により水平配光が拡大されて、図８（Ａ）にて斜線で示す領域に照射されることになる。その後、ステップＳＴ１４に戻る。
【００５３】
この場合、コーナー走行時、即ち車速及びステアリング角度が所定値を越え、反射部材１４の上部１６が水平配光拡大のために回転される場合には、放電灯１１に対して定格電力が供給されると、図８（Ｂ）に示すように、反射部材１４の上部１６の回動による水平配光拡大に伴って、前方の照度が低下することになるが、上述したように点灯制御回路２５が放電灯１１に対して図８（Ｃ）に実線で示すように、定格電力より大きな電力を供給することにより、放電灯１１はより明るく発光する。従って、照射面積の拡大により、前方の照度は図８（Ｄ）に実線で示すようになり、前方視野における光量不足が補完され得ることになる。かくして、コーナー走行時に、良好な遠方視認性が得られると共に、前方視野の良好な光量的フィーリングが得られることになる。
【００５４】
ここで、自動車の車速が低下して所定値以下になった場合、例えば自動車が停止した場合、あるいはステアリング角度が所定値以下になった場合には、ステップＳＴ１６にて車速の低下が検出され、またはステップＳＴ１７にてステアリング角度の減少が検出され、ステップＳＴ１９にて通常の電力に設定されるので、放電灯１１は再び定格電力（３５Ｗ）にて点灯することになる。これにより、停止時または低速走行時に、不要な電力増大が阻止され、バッテリの消耗が抑制されると共に、放電灯１１の寿命劣化が防止され得ることになる。
【００５５】
このようにして、本発明による自動車用ヘッドランプ装置１０によれば、上記ビーム切換え手段としてのフード１３によるＨビーム時、及び上記配光切換え手段としての反射部材１４により水平配光が拡大されたときにのみ、放電灯１１が、定格電力（３５Ｗ）より大きな電力（３８Ｗ）を供給される。これにより、走行ビーム時またはコーナー走行時には、放電灯１１は、より大きな光量で点灯されることになり、走行ビーム時またはコーナー走行時の前方視野の光量不足が補完され、良好な遠方視認性が得られると共に、前方視野の良好な光量的フィーリングが得られることになる。
【００５６】
上述した実施形態においては、二灯式の自動車用ヘッドランプ装置の場合について説明したが、これに限らず、例えば左右にそれぞれ二対の放電灯を備えた四灯式の自動車用ヘッドランプ装置に対して本発明を適用することも可能である。この場合、二対の放電灯のうち、走行ビーム用の放電灯がＨビーム時に電力増大され、またすれ違い用の放電灯がコーナー走行時に電力増大されることになる。
【００５７】
また、上述した実施形態においては、走行ビームとすれ違いビームの切換え手段として、フード１３が使用され、また水平配光拡大のための配光切換え手段として、反射部材１４が使用されているが、これに限らず、他の機構を使用した自動車用ヘッドランプ装置に対して本発明を適用することも可能である。
【００５８】
さらに、上述した実施形態においては、点灯制御回路２５は、ステアリング角度が所定値を越えたとき、即ちマイクロコンピュータ２６からＤ／Ａコンバータを介してＨレベルの配光切換え制御信号が入力されたとき、放電灯１１に対して定格電力より大きい電力を供給するように構成されているが、これに限らず、ステアリング角度に対応して、図８（Ｃ）にて点線で示すように、放電灯１１に供給する電力を徐々に増大させるようにしてもよい。
この場合、図８（Ｄ）に示すように、ステアリング角度の変化の際に、前方視野の照度の変動がより小さくなり、より良好な前方視野の光量的フィーリングが得られることになる。
また、上述した実施形態においては、光源として定格電力３５Ｗの放電灯が使用され、Ｈビーム時には３８Ｗの電力が供給されるようになっているが、これに限らず、他の定格電力の放電灯が使用されてもよく、さらにＨビーム時及びコーナー走行時には、定格電力に対して最大で５乃至２０％増大した電力が供給されればよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、上記配光切換え手段により水平配光が拡大されたときにのみ、放電灯が、より大きな電力を供給される。従って、水平配光拡大の際には、放電灯は、より大きな光量で点灯されることになり、水平配光拡大時の前方視野における光量不足が補完され、良好な遠方視認性が得られると共に、前方視野の良好な光量的フィーリングが得られることになる。
このようにして、本発明によれば、低コストで、コーナー走行時に光源からの光の一部を進行方向に向かって分配して照射する際に、前方視野の光量不足が補完され得るように、さらにＨビームの光量不足が補完され得るようにした、極めて優れた自動車用ヘッドランプ装置が提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動車用ヘッドランプ装置の一実施形態におけるＬビーム時の状態を示す概略側面図である。
【図２】図１の自動車用ヘッドランプ装置におけるＨビーム時の状態を示す概略側面図である。
【図３】図１の自動車用ヘッドランプ装置におけるフードの詳細な構成を示す概略断面図である。
【図４】図１の自動車用ヘッドランプ装置における反射部材の構成を示す（Ａ）概略斜視図及び（Ｂ）要部拡大図である。
【図５】図１の自動車用ヘッドランプ装置における点灯装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】図１の自動車用ヘッドランプ装置のビーム切換え動作を示すフローチャートである。
【図７】図１の自動車用ヘッドランプ装置の配光切換え動作を示すフローチャートである。
【図８】図１の自動車用ヘッドランプ装置における配光切換え時のステアリング，前輪及び反射部材による水平配光拡大の関係を示す概略平面図である。
【図９】従来の四灯式の自動車用ヘッドランプ装置の構成を示す概略平面図である。
【図１０】従来の二灯式の自動車用ヘッドランプ装置の構成を示す概略平面図である。
【図１１】図１０の自動車用ヘッドランプ装置における（Ａ）Ｌビーム時及び（Ｂ）Ｈビーム時の状態を示す概略側面図である。
【図１２】図１０の自動車用ヘッドランプ装置における配光切換え機構の一例の構成を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１０ 自動車用ヘッドランプ装置
１１ 放電灯
１２ 灯体ハウジング
１３ フード（ビーム切換え手段）
１３ａ 可動フード
１３ｂ ソレノイド
１４ 反射部材（配光切換え手段）
１５ 下部
１６ 上部
１７ 回転軸
１８ 駆動装置
２０ 点灯装置
２１ バッテリ
２２ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２３ ＤＣ／ＡＣコンバータ
２４ 起動回路
２５ 点灯制御回路
２６ マイクロコンピュータ
２７ Ｄ／Ａコンバータ
【発明の属する技術分野】
本発明は、光源として放電灯を使用した自動車用ヘッドランプ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用ヘッドランプ装置においては、光源としてフィラメント電球が使用されており、その電球構造によって、四灯式または二灯式のヘッドランプ装置が使用されている。
【０００３】
四灯式のヘッドランプ装置は、例えば図９に示すように、構成されている。
図９において、四灯式のヘッドランプ装置１は、自動車の前部の両側にそれぞれ配設されており（図９においては、右側のヘッドランプ装置のみが示されている。）、二つの互いに並んで設けられた電球２，３を備えている。
一方の電球２は、走行用の所謂ハイビーム（以下、Ｈビームという）を照射し、また他方の電球３は、すれ違い用の所謂ロービーム（以下、Ｌビームという）を照射するようになっている。
各電球２，３は、灯体ハウジング４内に収容されていると共に、図示しない点灯装置により電力が供給され、点灯されるようになっている。
さらに、各電球２，３は、それぞれ反射部材２ａ，３ａを備えており、各電球２，３から出射した光が、反射部材２ａ，３ａにより反射され、前方に導かれるように、なっている。
【０００４】
このような構成のヘッドランプ装置１によれば、すれ違い時には、電球３のみが点灯すると共に、走行時には電球２及び３の双方が点灯する。これにより、走行時の前方に照射されるＨビームが十分な光量を備えることになるので、走行時及びすれ違い時における前方視野の光量的なフィーリングが良好になっている。
【０００５】
これに対して、二灯式のヘッドランプ装置は、例えば図１０に示すように構成されている。
図１０において、二灯式のヘッドランプ装置５は、自動車の前部の両側にそれぞれ配設されており（図１０においては、右側のヘッドランプ装置のみが示されている。）、一つの電球６のみを備えている。
ここで、電球６は、一般に、それぞれＬビーム及びＨビームを出射するための二つのフィラメント６ａ，６ｂを備えたダブルフィラメント構造を有している。尚、この場合も、電球６は、灯体ハウジング４内に収容され、遮光のためのフード６ｃを備えていると共に、図示しない点灯装置により電力が供給され、点灯されるようになっている。
【０００６】
このような構成のヘッドランプ装置５によれば、すれ違い時には電球６内のフィラメント６ａに切換えられて通電されることにより、フィラメント６ａからＬビームが照射され、また走行時には電球６内のフィラメント６ｂに切換えられて通電されることにより、フィラメント６ｂからＨビームが照射されるようになっている。
【０００７】
上記電球６として一般に使用されている代表的なランプである所謂Ｈ４タイプのハロゲンランプの場合、すれ違い用のフィラメント６ａにてランプ電力５５Ｗ，走行用のフィラメント６ｂにてランプ電力６０Ｗを定格電圧時に消費するように構成されている。
これにより、走行時のＨビームの場合、すれ違い時のＬビームよりも照射面積が大きいことから、５Ｗ大きい電力により、前方視野の光量不足が補完されるようになっている。
【０００８】
ところで、近年、自動車用ヘッドランプ装置の光源として、従来のハロゲン電球に代わって、明るさやランプ寿命の点で有利であるメタルハライドランプ等の放電灯が実用化されてきており、前述した四灯式のヘッドランプ装置１では、電球２，３の代わりに、それぞれ放電灯を使用することにより、従来のハロゲン電球の場合と同様に、ヘッドランプ装置１が構成され得る。
尚、この場合、電球２または電球３の一方のみを放電灯に替えることも可能であり、Ｈビーム／Ｌビームの切換えも、ハロゲンランプの場合と同様に、良好なフィーリングで行なわれ得る。
【０００９】
さらに、このような放電灯はハロゲン電球に比較して高価であることから、放電灯を二灯式のヘッドランプ装置５に使用すれば、四灯式のヘッドランプ装置１に使用する場合に比較して、よりコストを低減できることになる。
しかしながら、放電灯は、所謂アーク光源により発光しているものであり、一つの放電灯内に、例えばＨビーム／Ｌビーム用の二つのアーク光源を配設することは、物理的に不可能である。
【００１０】
このため、放電灯を使用した二灯式のヘッドランプ装置５の場合、図１１に示すように、放電灯７からの直接光を遮断するフード８の一部８ａを移動させることにより、あるいは放電灯７自体を移動させる等の方法により、Ｈビーム／Ｌビームの切換えを行なうように、構成されている。
即ち、すれ違い時のＬビームの場合には、フード８の一部８ａが図１１（Ａ）に示すように伸びて、遮光面積が拡大する。これにより、反射部材９の遠方に反射する領域９ａへの光の照射が遮断され、対向車に対する眩しさが回避されるようになっている。
【００１１】
これに対して、走行時のＨビームの場合には、フード８の一部８ａが図１１（Ｂ）に示すように退避して、遮光面積が縮小する。これにより、反射部材９の遠方に反射する領域９ａに光が照射され、反射部材９によって遠方にＨビームが照射されることになる。
ここで、放電灯７は、一般的には定格３５Ｗのものが使用される。
【００１２】
上述した構成の放電灯７を使用した二灯式のヘッドランプ装置５においては、Ｈビームの場合に光量不足が発生してしまう。この光量不足を補完するために、例えば図１１にて、鎖線で示すように、反射部材９の遠方に反射する領域９ａの外側に補助反射部９ｂが設けられる。
そして、この補助反射部９ｂによる遠方への反射光により、Ｈビームの光量不足が補完されるようになっている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ヘッドランプ装置において、コーナー走行時に、車速，ステアリング角度に応じて、ヘッドランプ装置によるビームの一部を、前方から進行方向に向けて分配することにより、コーナー走行時の進路視野を照射するようにした配光制御が実用化されてきている。
このような配光制御は、上記反射部材９を例えば図１２に示すように構成することにより行なわれる。
【００１４】
図１２において、反射部材９は、水平方向に沿って上下に二分割されており、下部９ｃが固定配置されていると共に、上部９ｄが、回転軸９ｅの周りに回動可能に支持されている。
そして、この上部９ｄが、自動車のステアリング角度に応じて、回転軸９ｅの周りに回動されることにより、ステアリング角度による自動車の進行方向に向けて、光の一部を分配して照射するようになっている。
【００１５】
しかしながら、このような配光制御においては、コーナー走行時に、反射部材９の上部９ｄが回動して放電灯７からの光の一部を分配することにより、前方視野の照度が低下することになり、光量不足になってしまう。
【００１６】
また、上述した放電灯７を使用した二灯式のヘッドランプ装置５においては、一つのアーク光源を備えた放電灯７により、Ｈビーム／Ｌビームを切換えて照射するようになっていることから、Ｈビームにおける光量不足を補完するためには、反射部材９に対して補助反射部９ｂを備える必要がある。
従って、部品点数が多くなり、コストが高くなってしまうと共に、ヘッドランプ装置５全体が大型化してしまう。
【００１７】
本発明は、以上の点から、簡単な構成により、低コストで、コーナー走行時に光源からの光の一部を進行方向に向かって分配して照射する際に、前方視野の光量不足が補完され得るように、さらにＨビームの光量不足が補完され得るようにした、自動車用ヘッドランプ装置を提供することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、本発明の第一の態様によれば、光源としての放電灯と、走行ビーム及びすれ違いビームのビーム切換え手段と、コーナー走行時に水平配光を進行方向に拡大する配光切換え手段と、放電灯に電力を供給する点灯装置と、を備えており、上記配光切換え手段が、車速及びステアリング角度が所定値を超えたとき、水平配光を進行方向に拡大するように制御される自動車用ヘッドランプ装置であって、上記点灯装置が、上記配光切換え手段により水平配光が拡大されたときにのみ、放電灯に対する供給電力を増大するように制御され、上記点灯装置の電力増大が、車速またはステアリング角度が所定値以下になったとき、中止され、放電灯に対する供給電力が通常の電力に戻されることを特徴とする、自動車用ヘッドランプ装置により、達成される。
【００１９】
この第一の態様では、上記配光切換え手段により水平配光が拡大されたときにのみ、放電灯が、より大きな電力を供給される。従って、水平配光拡大の際には、放電灯は、より大きな光量で点灯されることになり、水平配光拡大時の前方視野における光量不足が補完され、良好な遠方視認性が得られると共に、前方視野の良好な光量的フィーリングが得られることになる。また、点灯装置の電力増大が、ステアリング角度が所定値を超えたとき、配光切換え手段に対する切換え指令信号を利用して、行なわれるので、運転者によるステアリング操作により、点灯装置の電力増大が自動的に行なわれることになり、操作性が向上すると共に、点灯装置の電力増大が確実に行なわれ得る。さらに、車速またはステアリング角度が所定値以下となった場合、例えば、自動車が停止した場合には、前方視野の光量不足があっても、運転には支障ないことから、点灯装置の電力増大が中止され、通常の電力に戻されることにより、省電力となり、自動車のバッテリの消耗が抑制されると共に、放電灯の寿命劣化が防止され得ることになる。
【００２０】
本発明の第二の態様による自動車用ヘッドランプ装置は、前記第一の態様による自動車用ヘッドランプ装置において、上記点灯装置の電力増大が、上記配光切換え手段の切換え動作に同期して、行なわれる。
この第二の態様では、水平配光拡大時のみに、点灯装置の電力増大が行なわれることにより、直進時及びコーナー走行時にて、それぞれ適正な電力が放電灯に供給され、前方視野の適正な光量が得られることになる。
【００２２】
本発明の第三の態様による自動車用ヘッドランプ装置は、前記第一の態様による自動車用ヘッドランプ装置において、上記配光切換え手段が、ステアリング角度に対応して、その配光を徐々に拡大するように構成されており、上記点灯装置の電力増大が、ステアリング角度に対応して、徐々に増大するように行なわれる。
この第三の態様では、ステアリング角度に対応して、水平配光が徐々に拡大されるので、運転者によるステアリング操作により、点灯装置の電力増大がステアリング角度に対応して自動的に行なわれることになり、操作性が向上すると共に、水平配光拡大による前方視野の光量不足を最適に補完するように、点灯装置の電力増大が行なわれ得る。
【００２４】
本発明の第四の態様による自動車用ヘッドランプ装置は、前記第一の態様による自動車用ヘッドランプ装置において、上記点灯装置が、さらに、上記ビーム切換え手段により走行ビームに切換えられたときに、放電灯に対する供給電力を増大するように制御され、放電灯を左右一対備え、一つの放電灯により走行ビーム及びすれ違いビームの切換え照射が行われる二灯式のヘッドランプ装置では、すれ違いビームでのコーナー走行時及び走行ビーム時に、点灯装置の電力増大が行われ、走行ビームでのコーナー走行時にはさらなる電力増大は行われず、放電灯を左右二対備え、それぞれ一つの放電灯により走行ビーム及びすれ違いビームの照射が行われる四灯式のヘッドランプ装置では、コーナー走行時にはすれ違いビーム用の放電灯に供給する電力が増大され、走行ビーム時には走行ビーム用の放電灯に供給する電力が増大される。
この第四の態様では、上記ビーム切換え手段により走行ビームに切換えられたときにも、放電灯が、より大きな電力を供給される。従って、走行ビームの際には、放電灯は、より大きな光量で点灯されることになり、走行ビーム時の光量不足が補完され、良好な遠方視認性が得られると共に、前方視野の良好な光量的フィーリングが得られることになる。そして、一つの放電灯により走行ビーム及びすれ違いビームの切換え照射が行なわれる二灯式の場合には、すれ違いビームでのコーナー走行時及び走行ビーム時に、点灯装置の電力増大が行なわれることにより、コーナー走行時及び走行ビーム時に、前方視野の光量不足が確実に補完され得る。尚、走行ビームでのコーナー走行時には、既にビーム切換え手段の切換え指令信号により点灯装置の電力増大が行なわれているので、放電灯の寿命劣化防止のため、さらなる電力増大は行なわれない。また、それぞれ一つの放電灯により走行ビーム及びすれ違いビームの照射が行なわれる四灯式の場合には、コーナー走行時にはすれ違いビーム用の放電灯に供給する電力が増大され、また走行ビーム時には、走行ビーム用の放電灯に供給する電力が増大されることにより、前方視野の光量不足が確実に補完され得る。
【００２５】
本発明の第五の態様による自動車用ヘッドランプ装置は、前記第四の態様による自動車用ヘッドランプ装置において、さらに、制御用のマイクロコンピュータを備えており、この制御用のマイクロコンピュータが、入力される車速，ステアリング角度またはビーム切換え手段のビーム切換え指令信号の何れかまたは任意の組合せに基づいて、点灯装置の電力を増大させる。
この第五の態様では、制御用のマイクロコンピュータが、ステアリング角度が所定値を越えたとき、またビーム切換え手段による走行ビーム時に、点灯装置の電力を増大させ、また自動車の停止時には点灯装置の電力増大を中止させる。これにより、コーナー走行時及び走行ビーム時の点灯装置の電力増大が、共通の制御用のマイクロコンピュータを使用して行なわれるので、構成が簡単になり、コストが低減され得る。
【００２６】
本発明の第六の態様による自動車用ヘッドランプ装置は、前記第一乃至第五の何れかの態様による自動車用ヘッドランプ装置において、上記点灯装置の電力増大が、すれ違いビーム時の５乃至２０％である。
この第六の態様では、すれ違いビーム時の電力が、放電灯の定格電力に設定されているとき、走行ビーム時には、定格電力の５乃至２０％だけアップした電力が放電灯に供給される。これにより、すれ違いビーム時及び走行ビーム時に、できるだけ照度の高いすれ違いビーム及び走行ビームが照射され得ると共に、走行ビーム時においても、定格電力に比較して許容範囲内に収まることになり、放電灯の寿命劣化に対する影響が低く抑えられ得ることになる。
尚、走行ビーム時の電力増大が５％以下の場合には、光量不足の補完が十分に行なわれず、また２０％以上の場合には、光源としての放電灯の寿命劣化の影響が発生してしまう。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態を図１乃至図７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。
【００３０】
図１及び図２は、本発明による二灯式の自動車用ヘッドランプ装置の一実施形態の構成を示している。
図１及び図２において、自動車用ヘッドランプ装置１０は、自動車の前部の両側にそれぞれ配設されており（図１及び図２においては、片側のヘッドランプ装置のみが示されている。）、それぞれ光源として一つの放電灯１１を備えている。
【００３１】
ここで、放電灯１１は、公知のように、アーク光源から構成されており、後述する点灯装置から供給される電力に基づいて、アーク光源が放電することにより、光を照射するように構成されている。
そして、放電灯１１は、灯体ハウジング１２内に収容され、切換え手段としてのフード１３と、反射のための反射部材１４と、を備えていると共に、点灯装置２０により電力が供給され、点灯されるようになっている。
尚、放電灯１１は、例えばメタルハライドランプが使用されるが、他の種類の放電灯であってもよい。
【００３２】
上記フード１３は、図３に詳細に示すように、従来の自動車用ヘッドランプ装置５の場合と同様に、一部１３ａが移動可能に構成されている。
ここで、フード１３は、図３において、一部１３ａが可動フードとして構成されていると共に、他の部分が放電灯１１に対して凹状に形成された固定フードとして構成されている。
そして、可動フード１３ａは、ソレノイド１３ｂにより、前後方向に移動される。尚、ソレノイド１３ｂは、自動車のビーム切換えスイッチからの切換え指令信号に基づいて、駆動されるようになっている。
【００３３】
即ち、すれ違い時のＬビームの場合には、このフード１３の一部１３ａが、ソレノイド１３ｂにより図１に示すように伸びて、遮光面積が拡大する。これにより反射部材１４の遠方に反射する領域１４ａへの光の照射が遮断され、対向者に対する眩しさが回避されるようになっている。
これに対して、走行時のＨビームの場合には、フード１３の一部１３ａが、ソレノイド１３ｂにより図２に示すように退避して、遮光面積が縮小する。これにより、反射部材１４の上記領域１４ａに光が照射され、反射部材１４によって遠方にＨビームが照射されることになる。
【００３４】
上記反射部材１４は、図４に示すように、従来の自動車用ヘッドランプ装置５における水平配光拡大可能な反射部材９（図１２参照）と同様に、構成されている。
図４（Ａ）において、反射部材１４は、水平方向に沿って上下に二分割されており、下部１５が固定配置されていると共に、上部１６が回転軸１７の周りに回動可能に支持されている。
この回転軸１７は、駆動装置１８により回転駆動されるようになっており、駆動装置１８は、図４（Ｂ）に示すように、駆動モータ１８ａと、回転軸１７に取り付けられた駆動歯車１８ｂと、駆動モータ１８ａの回転を駆動歯車１８ｂに伝達する駆動歯車列１８ｃと、から構成されている。
これにより、反射部材１４の上部１６は、駆動装置１８により、図４（Ａ）にて矢印で示すように、所定角度範囲内で回動されるようになっている。従って、放電灯１１から出射した光は、その一部が反射部材１４の下部１５により反射されて、前方に向かって真っ直照射されると共に、他の一部が上部１６により反射されて、その回動位置に従って、自動車の直進時，停止時には前方に向かって照射され、コーナー走行時には進路方向に向かって照射される。
【００３５】
上記点灯装置２０は、図５に示すように、構成されている。
図５において、点灯装置２０は、自動車のバッテリ２１に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ２２，ＤＣ／ＡＣコンバータ２３，放電灯１１に接続された起動回路２４，点灯制御回路２５とを含んでいる。
ＤＣ／ＤＣコンバータ２２は、公知の構成であって、バッテリ２１からの直流を昇圧させるものである。
ＤＣ／ＡＣコンバータ２３は、公知の構成であって、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２からの直流を交流に変換する。
【００３６】
起動回路２４は、公知の構成であって、点灯開始時に、放電灯１１を点灯開始させるための高電圧パルスを発生させると共に、点灯後は、ＤＣ／ＡＣコンバータ２３から供給される交流電力を放電灯１１に供給する。
点灯制御回路２５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２の出力電圧を検出する電圧検出部２２ａ及び出力電流を検出する電流検出部２２ｂからの電圧値及び電流値に基づいて、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を例えばＰＷＭ制御することにより、放電灯１１に対して適正な電力を供給するようになっている。
【００３７】
以上の構成は、従来の放電灯を備えた自動車用ヘッドランプ装置５と同様の構成であるが、本発明実施形態による自動車用ヘッドランプ装置１０においては、点灯装置２０が以下の点で異なる構成になっている。
即ち、上記点灯装置２０は、その点灯制御回路２５に対して、マイクロコンピュータ２６からＤ／Ａコンバータ２７を介して、制御信号が入力されるようになっている。
【００３８】
上記マイクロコンピュータ２６は、ステアリング角度検出部（図示せず）からステアリング角度検出信号が、車速検出部（図示せず）から車速検出信号が、またＬビーム／Ｈビーム切換えスイッチ（図示せず）からビーム切換え指令信号が、それぞれ入力される。
そして、マイクロコンピュータ２６は、これらステアリング角度検出信号，車速検出信号及びビーム切換え指令信号に基づいて、ステアリング角度検出信号及び車速検出信号に関しては、何れもが所定値を越えたとき、Ｈレベルの配光切換え制御信号を出力し、何れかが所定値以下のときにはＬレベルの配光切換え制御信号を出力し、またビーム切換え指令信号に関して、Ｈビーム時には、例えばＨレベルの切換え制御信号を出力し、またＬビーム時には、例えばＬレベルの切換え制御信号を出力する。その際、各切換え制御信号は、それぞれＤ／Ａコンバータ２７によりデジタル／アナログ変換されて、点灯制御回路２５に対して入力される。
また、マイクロコンピュータ２６は、図示しない自動車のイグニッションスイッチのオンにより初期化されると共に、ヘッドランプスイッチの操作状態即ちオンオフの状態が入力されるようになっている。
【００３９】
これに対して、上記点灯制御回路２５は、Ｈレベルの配光切換え制御信号が入力されている間、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を制御することにより、放電灯１１に供給する電力を、５乃至２０％だけ増大させる。
これに対して、点灯制御回路２５は、途中で車速が所定値以下になり、あるいはステアリング角度が所定値以下になったときには、配光切換え制御信号がＬレベルになるので、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を制御して、放電灯１１に供給する電力を、元の電力に戻す。
【００４０】
また、上記点灯制御回路２５は、マイクロコンピュータ２６からＨレベルのビーム切換え制御信号が入力されている間、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を制御することにより、放電灯１１に供給する電力を、５乃至２０％だけ増大させる。
逆に、点灯制御回路２５は、マイクロコンピュータ２６からＬレベルのビーム切換え制御信号を受け取ったとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を制御して、放電灯１１に供給する電力を、元の電力に戻す。
【００４１】
具体的には、点灯制御回路２５は、直進走行時またはＬビーム時には、放電灯１１に対して３５Ｗの電力を供給しているが、マイクロコンピュータ２６からＨレベルのビーム切換え制御信号を受け取ったとき、またはＨレベルの配光切換え制御信号を受け取ったとき、ＤＣ／ＤＣコンバータ２２を制御して、放電灯１１に供給する電力を３８Ｗに増大させる。
かくして、点灯制御回路２５は、コーナー走行時またはＨビームの場合にのみ、放電灯１１に対する供給電圧を３８Ｗに増大させることになる。
【００４２】
本発明実施形態による自動車用ヘッドランプ装置１０は、以上のように構成されており、先づビーム切換えに関して、図６に示すフローチャートに従って、以下のように動作する。
先づ、ステップＳＴ１にて、自動車のイグニッションスイッチがオンされ、エンジンが始動すると、ステップＳＴ２にて、マイクロコンピュータ２６が初期化される。尚、ステップＳＴ１にて、イグニッションスイッチがオフの場合には、ステップＳＴ３にて、ヘッドランプスイッチのオンオフが判定される。
ここで、ヘッドランプスイッチがオンの場合には、ヘッドランプが点灯されると共に、ステップＳＴ２にて、マイクロコンピュータ２６が初期化されるが、ステップＳＴ３にて、ヘッドランプスイッチがオフの場合には、再びステップＳＴ１に戻る。
【００４３】
ステップＳＴ２におけるマイクロコンピュータ２６の初期化の後、ステップＳＴ４にて、ヘッドランプスイッチのオンオフが判定される。
ここで、ヘッドランプスイッチがオンの場合には、ステップＳＴ５にて、フード１３のソレノイド１３ｂが駆動制御されることにより、Ｌビーム照射のために、可動フード１３ａが伸長位置に移動され、ステップＳＴ６にて、点灯制御回路２５が、定格電力を放電灯１１に供給する。これにより、放電灯１１は定格電力（３５Ｗ）で点灯すると共に、放電灯１１からの光は、フード１３の伸長位置に在る可動フード１３ａにより遮光され、反射部材１４で反射されることにより、Ｌビームとして前方に照射される。
尚、ステップＳＴ４にて、ヘッドランプスイッチがオフの場合、ステップＳＴ７にて、点灯制御回路２５が放電灯１１に電力を供給せず、放電灯１１は点灯しない、あるいは消灯する。そして、ステップＳＴ４に戻る。
【００４４】
次に、ステップＳＴ６にてＬビームが照射されているときに、ステップＳＴ８にて、自動車のビーム切換えスイッチがオンされて、Ｈビームに切換えられると、ステップＳＴ９にて、フード１３のソレノイド１３ｂが駆動制御されることにより、Ｈビーム照射のために、可動フード１３ａが退避位置に移動され、ステップＳＴ１０にて、点灯制御回路２５が、定格電力より大きい電力例えば３８Ｗの電力を放電灯１１に供給する。これにより、放電灯１１は定格電力より大きい電力によって、より高光度で点灯すると共に、放電灯１１からの光は、フード１３の退避位置に在る可動フード１３ａにより、反射部材１４の領域１４ａにも入射し、反射部材１４全体で反射されることにより、Ｈビームとして前方に照射される。その後、ステップＳＴ８に戻る。
【００４５】
この場合、前方視野の照射面積が拡大されるＨビームの場合には、点灯制御回路２５が放電灯１１に対して定格電力より大きな電力を供給することになるので、放電灯１１はより明るく発光して、照射面積の拡大による光量不足が補完され得ることになる。かくして、Ｈビームの場合に、良好な遠方視認性が得られると共に、前方視野の良好な光量的フィーリングが得られることになる。
【００４６】
尚、放電灯１１は、例えば定格電力３５Ｗの場合、欧州規格により３０Ｗ乃至３８Ｗの電力幅を有するようになっており、さらに実使用におけるＨビームの使用率が比較的低いこともあって、３８Ｗの電力により点灯させた場合でも、寿命劣化の影響は極めて少ない。
【００４７】
ここで、ステップＳＴ７にて、自動車のビーム切換えスイッチがオフされて、Ｌビームに切換えられると、ステップＳＴ４に戻って、ステップＳＴ４にて、ヘッドランプスイッチのオンオフが判定され、ヘッドランプスイッチがオンの場合には、ステップＳＴ５，ステップＳＴ６にて、再び定格電力（３５Ｗ）にてＬビームが照射されることになる。
【００４８】
続いて、配光切換えに関して、図７に示すフローチャートに従って、以下のように動作する。
先づ、ステップＳＴ１１にて、自動車のイグニッションスイッチがオンされ、エンジンが始動すると、ステップＳＴ１２にて、マイクロコンピュータ２６が初期化される。尚、ステップＳＴ１１にて、イグニッションスイッチがオフの場合には、ステップＳＴ１３にて、ヘッドランプスイッチのオンオフが判定される。ここで、ヘッドランプスイッチがオンの場合には、ヘッドランプが点灯されると共に、ステップＳＴ１２にて、マイクロコンピュータ２６が初期化されるが、ステップＳＴ１３にて、ヘッドランプスイッチがオフの場合には、再びステップＳＴ１１に戻る。
【００４９】
ステップＳＴ１２におけるマイクロコンピュータ２６の初期化の後、ステップＳＴ１４にて、ヘッドランプスイッチのオンオフが判定される。
ここで、ヘッドランプスイッチがオフの場合、ステップＳＴ１５にて、点灯制御回路２５が放電灯１１に電力を供給せず、放電灯１１は点灯しない、あるいは消灯する。そして、ステップＳＴ１４に戻る。
また、ヘッドランプスイッチがオンの場合には、ステップＳＴ１６にて、車速検出信号が、続いてステップＳＴ１７にて、ステアリング角度検出信号が、それぞれマイクロコンピュータ２６に入力される。
【００５０】
これにより、マイクロコンピュータ２６は、ステップＳＴ１８にて、ステアリング角度検出信号に基づいて、反射部材１４の上部１６の回転角度即ち駆動装置１８の駆動モータ１８ａの駆動データを演算すると共に、さらにステップＳＴ１９にて、車速検出信号及びステアリング角度検出信号に基づいて、放電灯１１への供給電力を演算する、即ち、通常は定格電力であるが、車速及びステアリング角度の双方が所定値を越えているときには、定格電力より大きな電力を設定する。
尚、ステップＳＴ１９にて、既にＨビーム時に電力が増大されている場合には、重複した電力増大による放電灯１１の寿命劣化防止のために、好ましくは、電力増大は行なわれない。
【００５１】
次に、マイクロコンピュータ２６は、ステップＳＴ２０にて、ステップＳＴ１８で演算した駆動データに基づいて、反射部材１４の駆動装置１８の駆動モータ１８ａを駆動制御する。これにより、反射部材１４の上部１６は、例えば図８（Ａ）に示すように、ステアリングＳの角度に対応して、前輪Ｔｆの方向に向かって、放電灯１１からの光を反射させ照射するように、回転軸の周りに回動される。
【００５２】
その後、マイクロコンピュータ２６は、ステップＳＴ２１にて、ステップＳＴ１９で設定した電力に基づいて、点灯制御回路２５を制御する。従って、点灯制御回路２５は、通常は定格電力（３５Ｗ）を放電灯１１に対して供給するが、車速及びステアリング角度が所定値を越えるときには、定格電力より大きい電力例えば３８Ｗの電力を放電灯１１に供給する。
これにより、放電灯１１は定格電力より大きい電力によって、より高光度で点灯すると共に、放電灯１１からの光は、その一部が反射部材１４の下部により前方に向かって反射されると共に、他の一部が反射部材１４の上部１６により水平配光が拡大されて、図８（Ａ）にて斜線で示す領域に照射されることになる。その後、ステップＳＴ１４に戻る。
【００５３】
この場合、コーナー走行時、即ち車速及びステアリング角度が所定値を越え、反射部材１４の上部１６が水平配光拡大のために回転される場合には、放電灯１１に対して定格電力が供給されると、図８（Ｂ）に示すように、反射部材１４の上部１６の回動による水平配光拡大に伴って、前方の照度が低下することになるが、上述したように点灯制御回路２５が放電灯１１に対して図８（Ｃ）に実線で示すように、定格電力より大きな電力を供給することにより、放電灯１１はより明るく発光する。従って、照射面積の拡大により、前方の照度は図８（Ｄ）に実線で示すようになり、前方視野における光量不足が補完され得ることになる。かくして、コーナー走行時に、良好な遠方視認性が得られると共に、前方視野の良好な光量的フィーリングが得られることになる。
【００５４】
ここで、自動車の車速が低下して所定値以下になった場合、例えば自動車が停止した場合、あるいはステアリング角度が所定値以下になった場合には、ステップＳＴ１６にて車速の低下が検出され、またはステップＳＴ１７にてステアリング角度の減少が検出され、ステップＳＴ１９にて通常の電力に設定されるので、放電灯１１は再び定格電力（３５Ｗ）にて点灯することになる。これにより、停止時または低速走行時に、不要な電力増大が阻止され、バッテリの消耗が抑制されると共に、放電灯１１の寿命劣化が防止され得ることになる。
【００５５】
このようにして、本発明による自動車用ヘッドランプ装置１０によれば、上記ビーム切換え手段としてのフード１３によるＨビーム時、及び上記配光切換え手段としての反射部材１４により水平配光が拡大されたときにのみ、放電灯１１が、定格電力（３５Ｗ）より大きな電力（３８Ｗ）を供給される。これにより、走行ビーム時またはコーナー走行時には、放電灯１１は、より大きな光量で点灯されることになり、走行ビーム時またはコーナー走行時の前方視野の光量不足が補完され、良好な遠方視認性が得られると共に、前方視野の良好な光量的フィーリングが得られることになる。
【００５６】
上述した実施形態においては、二灯式の自動車用ヘッドランプ装置の場合について説明したが、これに限らず、例えば左右にそれぞれ二対の放電灯を備えた四灯式の自動車用ヘッドランプ装置に対して本発明を適用することも可能である。この場合、二対の放電灯のうち、走行ビーム用の放電灯がＨビーム時に電力増大され、またすれ違い用の放電灯がコーナー走行時に電力増大されることになる。
【００５７】
また、上述した実施形態においては、走行ビームとすれ違いビームの切換え手段として、フード１３が使用され、また水平配光拡大のための配光切換え手段として、反射部材１４が使用されているが、これに限らず、他の機構を使用した自動車用ヘッドランプ装置に対して本発明を適用することも可能である。
【００５８】
さらに、上述した実施形態においては、点灯制御回路２５は、ステアリング角度が所定値を越えたとき、即ちマイクロコンピュータ２６からＤ／Ａコンバータを介してＨレベルの配光切換え制御信号が入力されたとき、放電灯１１に対して定格電力より大きい電力を供給するように構成されているが、これに限らず、ステアリング角度に対応して、図８（Ｃ）にて点線で示すように、放電灯１１に供給する電力を徐々に増大させるようにしてもよい。
この場合、図８（Ｄ）に示すように、ステアリング角度の変化の際に、前方視野の照度の変動がより小さくなり、より良好な前方視野の光量的フィーリングが得られることになる。
また、上述した実施形態においては、光源として定格電力３５Ｗの放電灯が使用され、Ｈビーム時には３８Ｗの電力が供給されるようになっているが、これに限らず、他の定格電力の放電灯が使用されてもよく、さらにＨビーム時及びコーナー走行時には、定格電力に対して最大で５乃至２０％増大した電力が供給されればよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、上記配光切換え手段により水平配光が拡大されたときにのみ、放電灯が、より大きな電力を供給される。従って、水平配光拡大の際には、放電灯は、より大きな光量で点灯されることになり、水平配光拡大時の前方視野における光量不足が補完され、良好な遠方視認性が得られると共に、前方視野の良好な光量的フィーリングが得られることになる。
このようにして、本発明によれば、低コストで、コーナー走行時に光源からの光の一部を進行方向に向かって分配して照射する際に、前方視野の光量不足が補完され得るように、さらにＨビームの光量不足が補完され得るようにした、極めて優れた自動車用ヘッドランプ装置が提供され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動車用ヘッドランプ装置の一実施形態におけるＬビーム時の状態を示す概略側面図である。
【図２】図１の自動車用ヘッドランプ装置におけるＨビーム時の状態を示す概略側面図である。
【図３】図１の自動車用ヘッドランプ装置におけるフードの詳細な構成を示す概略断面図である。
【図４】図１の自動車用ヘッドランプ装置における反射部材の構成を示す（Ａ）概略斜視図及び（Ｂ）要部拡大図である。
【図５】図１の自動車用ヘッドランプ装置における点灯装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】図１の自動車用ヘッドランプ装置のビーム切換え動作を示すフローチャートである。
【図７】図１の自動車用ヘッドランプ装置の配光切換え動作を示すフローチャートである。
【図８】図１の自動車用ヘッドランプ装置における配光切換え時のステアリング，前輪及び反射部材による水平配光拡大の関係を示す概略平面図である。
【図９】従来の四灯式の自動車用ヘッドランプ装置の構成を示す概略平面図である。
【図１０】従来の二灯式の自動車用ヘッドランプ装置の構成を示す概略平面図である。
【図１１】図１０の自動車用ヘッドランプ装置における（Ａ）Ｌビーム時及び（Ｂ）Ｈビーム時の状態を示す概略側面図である。
【図１２】図１０の自動車用ヘッドランプ装置における配光切換え機構の一例の構成を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１０ 自動車用ヘッドランプ装置
１１ 放電灯
１２ 灯体ハウジング
１３ フード（ビーム切換え手段）
１３ａ 可動フード
１３ｂ ソレノイド
１４ 反射部材（配光切換え手段）
１５ 下部
１６ 上部
１７ 回転軸
１８ 駆動装置
２０ 点灯装置
２１ バッテリ
２２ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２３ ＤＣ／ＡＣコンバータ
２４ 起動回路
２５ 点灯制御回路
２６ マイクロコンピュータ
２７ Ｄ／Ａコンバータ
Claims (6)
- 光源としての放電灯と、走行ビーム及びすれ違いビームのビーム切換え手段と、コーナー走行時に水平配光を進行方向に拡大する配光切換え手段と、放電灯に電力を供給する点灯装置と、を備えており、
上記配光切換え手段が、車速及びステアリング角度が所定値を超えたとき、水平配光を進行方向に拡大するように、制御される、自動車用ヘッドランプ装置であって、
上記点灯装置が、上記配光切換え手段により水平配光が拡大されたときにのみ、放電灯に対する供給電力を増大するように、制御され、上記点灯装置の電力増大が、車速またはステアリング角度が所定値以下になったとき、中止され、放電灯に対する供給電力が通常の電力に戻されることを特徴とする、自動車用ヘッドランプ装置。 - 上記点灯装置の電力増大が、上記配光切換え手段の切換え動作に同期して、行なわれることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用ヘッドランプ装置。
- 上記配光切換え手段が、ステアリング角度に対応して、その配光を徐々に拡大するように構成されており、
上記点灯装置の電力増大が、ステアリング角度に対応して、徐々に増大するように行なわれることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用ヘッドランプ装置。 - 上記点灯装置が、さらに、上記ビーム切換え手段により走行ビームに切換えられたときに、放電灯に対する供給電力を増大するように、制御され、放電灯を左右一対備え、一つの放電灯により走行ビーム及びすれ違いビームの切換え照射が行われる二灯式のヘッドランプ装置では、すれ違いビームでのコーナー走行時及び走行ビーム時に、点灯装置の電力増大が行われ、走行ビームでのコーナー走行時にはさらなる電力増大は行われず、放電灯を左右二対備え、それぞれ一つの放電灯により走行ビーム及びすれ違いビームの照射が行われる四灯式のヘッドランプ装置では、コーナー走行時にはすれ違いビーム用の放電灯に供給する電力が増大され、走行ビーム時には走行ビーム用の放電灯に供給する電力が増大されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車用ヘッドランプ装置。
- さらに、制御用のマイクロコンピュータを備えており、この制御用のマイクロコンピュータが、入力される車速、ステアリング角度またはビーム切換え手段のビーム切換え指令信号の何れかまたは任意の組合せに基づいて、点灯装置の電力を増大させることを特徴とする、請求項４に記載の自動車用ヘッドランプ装置。
- 上記点灯装置による電力増大が、通常時の５乃至２０％であることを特徴とする、請求項１から５の何れかに記載の自動車用ヘッドランプ装置。
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