JP5007473B2 - 自動二輪車のヘッドライト光軸調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、自動二輪車のヘッドライト光軸調整装置に関し、特に、車体の姿勢に応じて光軸を自動的に変化させることができる自動二輪車のヘッドライト光軸調整装置に関する。

車体の高さや前後方向の傾斜に応じてヘッドライトの光軸を自動的に変化させることができる自動二輪車が提案されている。例えば、特許文献１に記載された自動二輪車は車体フレームに固定されたシートの高さを変更できる手段を具備し、シートの高さに応じてヘッドライトの光軸を調整できるようにしている。

また、特許文献２には、着座センサと車両の前輪又は後輪の車軸の高さの変化を検出する車高センサを備え、車両姿勢演算部では着座センサからの信号および車高センサからの信号に基づいて車両姿勢を演算し、光軸を調整する車両が記載されている。
特許第３４８１０１４号公報 特開２００５−３５００１４号公報

車体の高さや前後方向傾斜の状態によって光軸を自動調整するシステムを自動二輪車に適用する場合、次の点に配慮が必要である。すなわち、自動二輪車は、センタスタンドとサイドスタンドを備えており、これらを使用した（立てた）状態でヘッドライトを点灯したままにすることがある。しかし、センタスタンドを立てた場合、後輪が地上から離れることにより、前輪が沈み込んだ前方傾斜状況と同じ状態になるので、自動光軸調整装置は光軸を上向きにするように動作することが考えられる。

一方、サイドスタンドを立てた場合は、車重が３点で支持されることになるので、前後輪に掛かる荷重が低減する。その結果、前後輪の懸架装置の伸縮状況で車体姿勢を検出しているシステムでは、前後輪に掛かる荷重が低減することにより、車高が高くなったと判断されて自動光軸調整装置は光軸を下向きにするように動作することが考えられる。

本発明の目的は、上記課題を解消し、センタスタンドまたはサイドスタンドを使用した状況で、光軸を適正にすることができる自動二輪車のヘッドライト光軸調整装置を提供することにある。

上記課題を解決するための本発明は、車体姿勢検出器の検出出力に応じてヘッドライトの光軸を上下調整する制御部を有する自動二輪車のヘッドライト光軸調整装置において、自動二輪車に設けられたセンタスタンドまたはサイドスタンドが所定の格納位置にあるか否かを検出するスタンド位置検出器を備え、前記スタンド位置検出器によってセンタスタンドまたはサイドスタンドが所定の格納位置にないときは、車体姿勢検出器の検出出力にかかわらず、ヘッドライトの光軸を予め設定した初期方向に調整するように構成された点に第１の特徴がある。

また、本発明は、前記車体姿勢検出器が、前後輪のサスペンションの伸縮量で代表される車体前部および車体後部での車高をそれぞれ検出する前部車高センサおよび後部車高センサである点に第２の特徴がある。

さらに、本発明は、前記車体姿勢検出器が、シートに設けられた着座スイッチであり、該着座スイッチが作動しているときは、着座スイッチが作動していないときと比べて光軸を下向きに調整するように構成された点に第３の特徴がある。

車高や車体姿勢によって光軸を調整するようにしている光軸調整装置において、サイドスタンドやセンタスタンドが使用されている場合は、車体姿勢検出器による車高や車体姿勢の検出値が、サイドスタンドやセンタスタンドを使用しないときとは異なってくる。

上記第１の特徴を有する本発明によれば、サイドスタンドやセンタスタンドを使用しているとき（非格納位置にあるとき）は、車体姿勢検出器の出力にかかわらず、光軸は予め設定した初期方向に調整されるので、誤って検出された車高や車体姿勢によって光軸調整されるのを防ぎ、例えば、下向きに予め初期設定した光軸に保持することができる。

第２の特徴を有する本発明によれば、前部車高センサおよび後部車高センサの出力値によって車体の前後方向の傾斜姿勢を検出している構成において、センタスタンドが使用されて後輪が地面から離れることによって後部車高センサが車高を誤検出して光軸調整誤差を生じさせることを回避することができる。また、サイドスタンド使用時にサイドスタンドに荷重が分散されることによって前部および後部車高センサの検出出力がともに低下することによる光軸調整誤差を回避できる。

第３の特徴を有する本発明によれば、着座スイッチによって検出される車体姿勢に応じた光軸調整が、サイドスタンドやセンタスタンドの使用によって所望の方向に行われないのを防止することができる。

以下、図面を参照して本発明の一実施形態を説明する。図２は本発明の一実施形態に係るヘッドライト光軸調整装置を搭載した自動二輪車の左側面図である。以下の説明における前後左右等の向きは、特に記載が無ければ車両における向きと同一とする。

図２において、自動二輪車１の前輪２は、左右一対のフロントフォーク３の下端部に軸支される。各フロントフォーク３の上部は、トップブリッジ４およびステアリングステム５を介して車体フレーム６の前端部のヘッドパイプ７に操舵可能に枢支される。ステアリングステム５とフロントフォーク３のボトムケース３ａとの間には前部車高センサ（後述する）が設けられる。

トップブリッジ４の上部には、前輪転舵用のハンドル８が取り付けられる。ヘッドパイプ７からは左右一対のメインフレーム９が斜め下後方に延び、このメインフレーム９の下方には、自動二輪車１の原動機である水冷４ストローク水平対向６気筒型のエンジン１０が搭載される。

各メインフレーム９の後端部に連なるピボットプレート１１には、後輪１２を軸支する図示しないスイングアームの前端部が揺動可能に枢支される。スイングアームの後部は、図示しないリンク機構やリアサスペンションを介して、メインフレーム９後端部から上後方に延びたリアフレーム１３に連結される。なお、リアフレーム１３とリアサスペンションとの間には後部車高センサ１４が設けられる。エンジン１０の動力はスイングアーム内に配置されるドライブシャフトおよび後輪中央のギヤボックス（いずれも図示しない）を介して、後輪１２に伝達される。

ピボットプレート１１近傍には、乗員用のシート１５を支持するシートフレーム１６の前端部が接合される。シート１５は、その前部が運転者用の着座部、後部が後部搭乗者用の着座部とされる。シート１５の前方には、該シート１５の前部下方まで延びる燃料タンク１７が配置される。シート１５の中またはシート１５の下方に着座スイッチ３８を設けることができる。着座スイッチ３８は、例えば、圧力スイッチがよく、この圧力スイッチが所定値以上の圧力を検出した場合、シート１５に運転者または同乗者が着座したと判断する。

自動二輪車１の車体前部には、左右一対のヘッドライト１８を備えた大型のフロントカウル１９が設けられる。フロントカウル１９の上部後側には、スピードメータおよびタコメータ等を備えたメータパネル２０が配置される。フロントカウル１９の上部両側には、フロントウインカ２１を備えた左右のミラー２２が取り付けられる。

車体フレーム６における左右ピボットプレート１１の下端近傍には、車体を直立状態で支持するメインスタンド（センタスタンド）２３が格納可能に設けられ、左ピボットプレート１１の下部前方には、車体を左側に傾けた状態（車体上部が左側に位置するように傾けた状態）で支持するサイドスタンド２４が格納可能に設けられる。センタスタンド２３およびサイドスタンド２４のそれぞれが格納位置にあるときに検知信号を出力し、非格納位置にあるときに非検知信号を出力するスタンド位置検出器としてのセンタスタンドスイッチおよびサイドスタンドスイッチがメインフレーム９の下部に設けられる（両スイッチは後述する）。センタスタンドスイッチおよびサイドスタンドスイッチは、センタスタンドおよびサイドスタンドがそれぞれ格納位置にある時にアクチュエータが押されて検知信号を出力するリミットスイッチであるのがよい。

図３は、後部車高センサ１４の一例を示す図である。図３においてリアフレーム１３に上端部２５ａを連結されたリアサスペンション２５の下端部２５ｂはスイングアームと連結されるリンク機構２６に連結される。したがって、リアフレーム１３にかかる荷重により、リアサスペンション２５が伸縮してその上端部２５ａと下端部２５ｂとの距離が変化する。車高センサ１４はこの距離の変化に対応した検出値を出力するように配置される。リアサスペンション２５の下端部２５ｂに回動可能に第１アーム２７が連結され、リアフレーム１３には、ブラケット２８が固定される。そして、第１アーム２７とブラケット２８とは第２アーム２９によって連結される。第２アーム２９は上部に凸部（または磁石）２９ａを有しており、この凸部２９ａに対向して、ブラケット２８に取り付けられた車高センサ１４が配置されている。車高センサ１４は１つのパッケージに２個のホール素子を収容したホールＩＣで構成される。

この構成により、スイングアームが上下すると、リアサスペンション２５が伸縮し、その結果、第２アーム２９はブラケット２８との連結部を中心にして回動する。この動きにより、凸部２９ａと車高センサ１４との相対位置が変化して車高センサ１４を構成するホールＩＣの出力が変化する。ホールＩＣの出力はリアサスペンション２５の伸縮量つまり車高変化（後輪の上下動）に対応したものである。

前部車高センサも後部車高センサ１４と同様に構成できる。つまりフロントフォーク３のボトムケース３ａに第１アーム２７と同様の部材を設け、ステアリングステム５にブラケット２８と同様の部材を設け、両部材間を第２アーム２９と同様の部材で連結する。そして、第２アーム２９と同様の部材の回動量をホールＩＣで感知して車高変化（前輪の上下動）を検出する。

図１は、自動二輪車１に設けられる光軸調整装置のシステム構成図である。図１において、ヘッドライト１８は電球２５が単一のものを例に挙げているが、ハイビームおよびロービームにそれぞれ個別の電球を使用する形式であってもよい。ヘッドライト１８の灯体３０は上部が枢軸３１によって支持され、ヘッドライトケース３２に対して揺動可能に構成される。一方、灯体３０の下部はステー３３に支持されたナット（図示しない）に、光軸調整モータ３１によって回転される送りねじ２９が係合した構成となっている。このヘッドライト１８の構成は左右共通である。この構成により、光軸調整モータ３１を回転して送りねじ２９を前記ナットに対して進退させることにより、枢軸３１を中心に灯体３０が揺動されて光軸が変更される。

電子制御装置（ＥＣＵ）３４には、前部車高センサ３５および後部車高センサ１４並びにセンタスタンドスイッチ３６、サイドスタンドスイッチ３７、および着座スイッチ３８の各検知信号が入力される。一方、ＥＣＵ３４は各検知信号に基づいて予定のプログラムを実行し、左右の光軸調整モータ３１、３１に正回転指令または逆回転指令を入力する。

図４は、ＥＣＵ３４の要部処理を示すフローチャートである。図４において、ステップＳ１では、前部車高センサ３５および後部車高センサ１４の出力値を読む。ステップＳ２では、前部車高センサ３５および後部車高センサ１４の出力値に基づいて光軸調整モータ３１、３１を駆動して灯体３０による照射方向を上下させる。つまり、前部車高センサ３５で検出されるフロントフォーク（フロントサスペンション）３の伸縮量と後部車高センサ１４で検出されるリアサスペンション２５の伸縮量とによって前輪側が沈み込んだと判断されたときは、照射方向を上げるように光軸調整モータ３１、３１を駆動する。また、後輪側が沈み込んだと判断されたときは、照射方向を下げるように光軸調整モータ３１、３１を駆動する。光軸調整モータ３１、３１の駆動量は、前部車高センサ３５と後部車高センサ１４の出力値の差に応じて予め設定しておき、その値を読み出して使用する。また、前部車高センサ３５と後部車高センサ１４の出力値により車体が全体に沈み込んでいる場合は光軸を上向きにするようにしてもよい。

ステップＳ３では、サイドスタンドスイッチ３７がオンかオフか、つまりサイドスタンド２４が格納位置にあるか否かを判断する。サイドスタンドスイッチ３７がオンのときはステップＳ４に進んで、センタスタンドスイッチ３６がオンかオフか、つまりセンタスタンド２３が格納位置にあるか否かを判断する。ステップＳ３およびステップＳ４が肯定のときは、ステップＳ１に戻る。ステップＳ３またはステップＳ４が否定の場合、つまりサイドスタンド２４およびセンタスタンド２３のいずれかが格納位置から出ていると判断されたときは、ステップＳ５に進む。ステップＳ５では、光軸を予め設定した初期方向に移動するように光軸調整モータ３１、３１を駆動する。

サイドスタンド２４が非格納位置にあるとき、つまり使用されているときは、前輪２および後輪１２とサイドスタンド２４で３点支持されているので、車高を正確に検出できない。また、センタスタンド２３が非格納位置にあるとき、つまり使用されているときは、前後輪１２が浮くことになるので、この場合も、車高を正確に検出できない。したがって、これらの場合、サイドスタンドスイッチ３７およびセンタスタンドスイッチ３６の出力値にかかわらず、予め設定した初期方向に光軸をセットする。初期方向は前方から見てまぶしくないように下向きに設定しておくのがよい。

なお、図４では、自動二輪車１の高さや前後方向の姿勢を前後輪のサスペンションに設けた車高センサの出力で検出する例を示した。しかし、本発明はこれに限らず、車高センサに代えて、着座センサ３８の検知出力に基づいて、シート１５に運転者または同乗者が着座しているかどうかを判断し、その結果によって自動二輪車１の高さや前後方向の姿勢を検出する場合にも適用できる。

運転者または同乗者が着座すると、後輪側が沈み込むので、光軸は下向きに調整する。このような構成の光軸調整装置においても、サイドスタンド２４やセンタスタンド２３が立っている場合は、着座スイッチ３８の出力にかかわらず、光軸を予め設定した初期方向に変更する。

上述のように、本実施形態によれば、車体の高さや前後方向姿勢を検出するセンサシステムを有し、このセンサシステムで検出された車体の高さや前後方向姿勢により光軸を調整する場合であっても、サイドスタンドやセンタスタンドが使用されている場合は、光軸を予め設定した初期方向に変更することにより、非所望の方向にヘッドライトが指向されるのを防止することができる。

なお、本実施形態で例を挙げた車高センサや着座スイッチは、車両の種類や形状に応じて周知のものを使用できる。

本発明の一実施形態に係る光軸調整装置のシステム構成図である。 本発明の一実施形態に係る光軸調整装置を搭載した自動二輪車の左側面図である。 後部車高センサの一例を示す側面図である。 光軸調整処理に係るＥＣＵの要部動作を示すフローチャート図である。

符号の説明

１…自動二輪車、 ３…フロントフォーク、 １４…後部車高センサ、 １８…ヘッドライト、 ２３…センタスタンド、 ２４…サイドスタンド、 ２５…リアサスペンション、 ３１…光軸調整モータ、 ３４…ＥＣＵ（制御部）、 ３５…前部車高センサ、 ３６…センタスタンドスイッチ、 ３７…サイドスタンドスイッチ

Claims (3)

1. 車体姿勢検出器の検出出力に応じてヘッドライトの光軸を上下調整する制御部を有する自動二輪車のヘッドライト光軸調整装置において、
   自動二輪車に設けられたセンタスタンドまたはサイドスタンドが格納位置にあるか否かを検出するスタンド位置検出器を備え、
   前記スタンド位置検出器によってセンタスタンドまたはサイドスタンドが所定の格納位置にないときは、車体姿勢検出器の検出出力にかかわらず、ヘッドライトの光軸を予め設定した初期方向に調整するように構成されたことを特徴とする自動二輪車のヘッドライト光軸調整装置。
2. 前記車体姿勢検出器が、前後輪のサスペンションの伸縮量で代表される車体前部および車体後部での車高をそれぞれ検出する前部車高センサおよび後部車高センサであることを特徴とする請求項１記載の自動二輪車のヘッドライト光軸調整装置。
3. 前記車体姿勢検出器が、シートに設けられた着座スイッチであり、該着座スイッチが作動しているときは、着座スイッチが作動していないときと比べて光軸を下向きに調整するように構成されたことを特徴とする請求項１記載の自動二輪車のヘッドライト光軸調整装置。

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