JP5156444B2 - 車両前照灯の光軸調整装置 - Google Patents

Description

本発明は、ハンドルの蛇角に対応して左右に回動されるようにした車両用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７に示すように構成されている。
図７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。

また、乗車人員の数や荷物の積載状況によって、あるいは路面の凹凸状況や加減速走行によって、車体の前後方向の角度が水平方向に対して傾斜した場合には、車高センサからの車両信号に基づいて、制御部４は、アクチュエータ３を駆動制御して、自動車の車体の傾斜角度に対応して、光照射方向を常に一定に保持するようになっている。
特開２００２−３２６５３６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、走行する路面が常に平坦な舗装路であれば、車両ピッチの変化量が少なく、車両姿勢が比較的安定している。従って、照射光の左右のスイブル動作による配光の調整によって、特にカーブ走行等の際には進行方向の視界がより良好に確保され、安全走行に寄与する。

しかしながら、走行する路面が平坦でない場合、例えば砂利道，舗装状態の悪い路面，石畳，轍等においては、車両ピッチの変化量が大きくなる。従って、車両姿勢の上下動に伴って、運転者の姿勢自体も不安定になって、その視点も定まりにくくなってしまう。
このため、可変配光によって照射光の光軸が上下左右に揺動すると、却って運転しにくくなってしまう。

本発明は、以上の点から、悪路走行中は可変配光の制御を停止することにより、安定した視界が確保され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。

（１）本発明に係る一態様の車両前照灯の光軸調整装置は、自動車の車体前部に上下及び左右方向に揺動可能に支持された車両前照灯と、上記車両前照灯を上下及び左右方向に揺動させる駆動手段と、上記自動車の車両信号を検出する検出部と、上記自動車の車体の車高を検出する車高センサと、上記検出部からの検出信号に基づいて上記自動車の進行方向を演算して、上記車両前照灯を左右に揺動して上記自動車の進行方向に光を照射するように、また上記車高センサからの検出信号に基づいて上記自動車の車体の傾きを演算して、上記車両前照灯を上下に揺動して、この傾きを相殺するように、上記駆動手段を駆動制御する制御部と、を含み、上記制御部が、上記車高センサからの検出信号に基づいて、上記自動車の車体の傾きである車両ピッチ及びその変化速度を演算し、上記変化速度が閾値を越えたときに悪路走行中と判定し、上記駆動手段による車両前照灯の左右への揺動制御を停止することを特徴とする、車両前照灯の光軸調整装置である。
（２）本発明に係る一態様の車両前照灯の光軸調整装置は、自動車の車体前部に上下及び左右方向に揺動可能に支持された車両前照灯と、上記車両前照灯を上下及び左右方向に揺動させる駆動手段と、上記自動車の車両信号を検出する検出部と、上記自動車の車体の車高を検出する車高センサと、上記検出部からの検出信号に基づいて上記自動車の進行方向を演算して、上記車両前照灯を左右に揺動して上記自動車の進行方向に光を照射するように、また上記車高センサからの検出信号に基づいて上記自動車の車体の傾きを演算して、上記車両前照灯を上下に揺動して、この傾きを相殺するように、上記駆動手段を駆動制御する制御部と、を含み、上記制御部が、上記車高センサからの検出信号に基づいて、上記自動車の車体の傾きである車両ピッチ及びその変化速度を演算し、上記変化速度が閾値を越えた回数が所定回数以上になったときに悪路走行中と判定し、上記駆動手段による車両前照灯の左右への揺動制御を停止することを特徴とする、車両前照灯の光軸調整装置である。
（３）上記した（１）または（２）の車両前照灯の光軸調整装置において、上記車両信号は、例えば操舵角、ＧＰＳ情報又は方向指示灯の何れかの信号である。

上記目的は、本発明によれば、自動車の車体前部に上下及び左右方向に揺動可能に支持された車両前照灯と、上記車両前照灯を上下及び左右方向に揺動させる駆動手段と、上記自動車の車両信号を検出する検出部と、上記自動車の車体の車高を検出する車高センサと、上記検出部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、また上記車高センサからの検出信号に基づいて自動車の車体の傾きを演算して、車両前照灯を上下に揺動して、この傾きを相殺するように、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、上記車高センサからの検出信号に基づいて、自動車の車体の傾き（車両ピッチ）及びその変化速度を演算し、上記制御部が、上記変化速度に基づいて悪路走行中と判定したとき、上記駆動手段による車両前照灯の左右への揺動制御を停止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、上記変化速度が閾値を越えたとき、悪路走行中と判定する。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、上記変化速度が閾値を越えた回数が所定回数以上になったとき、悪路走行中と判定する。

上記構成によれば、平坦な路面を走行しているときには、上記制御部が悪路走行中と判定しない。このため、上記制御部は、検出部からの検出信号例えば操舵角信号に基づいて、駆動手段を駆動制御して、車両前照灯を左右方向に揺動させて、所謂スイブル動作を行なう。これにより、カーブや交差点右左折等の走行の際に自動車の進行方向に合わせて照射光が揺動され、進行方向の視界がより良好に確保され得る。

これに対して、悪路走行中は、上記制御部が上記車高センサからの検出信号に基づいて、車両ピッチの変化速度を演算して、この変化速度の大きさに基づいて、悪路走行中と判定する。上記制御部は、駆動手段の駆動制御を停止する。
これにより、自動車が例えば砂利道，舗装状態の悪い路面，石畳，轍等の悪路を走行しているときには、照射光の左右の揺動が停止される。

上記制御部が上記変化速度が閾値を越えたとき悪路走行中と判定する場合には、車両ピッチが閾値を越えて大きく変動したとき、悪路走行中と判定することができる。

上記制御部が上記変化速度が閾値を越えた回数が所定回数以上になったとき、悪路走行中と判定する場合には、繰返し車両ピッチが大きく変動したとき、悪路走行中と判定することができる。

このようにして、本発明によれば、自動車が悪路を走行して自動車の車体が大きく傾斜したり、車両ピッチが急激に増大し、あるいは急減に減少し、このような変動を繰り返すと、上記制御部が悪路走行中と判定して、車両前照灯の左右への揺動を停止する。従って、悪路走行によって運転者自身の姿勢が不安定になったとしても、照射光の照射方向が固定され、前方視界が安定して、運転しにくくなるようなことはない。

以下、この発明の好適な実施形態を図１から図６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上下方向及び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を上下方向及び左右方向に揺動させるアクチュエータ１２と、自動車の車体の例えば前輪及び後輪のサスペンション付近に設けられた車高センサ１３と、操舵角等の車両信号を検出する検出部１４と、これらの車高センサ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することにより、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上下方向及び左右方向に揺動することにより、上記配光パターンが上下方向及び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を上下方向及び左右方向に揺動させるように構成されている。

上記車高センサ１３は、例えばストロークセンサであって、前輪及び／または後輪のサスペンション付近に配置されている。
上記車高センサ１３は、サスペンションのストロークに基づいて、自動車の車体の高さを検出して、制御部１５に送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、車高センサ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、自動車の車体の傾き（車両ピッチ）や走行状態を算出する。

さらに、上記制御部１５は、算出した車体ピッチからその変化速度ΔＳを演算し、この変化速度ΔＳに基づいて悪路走行中か否かを判定部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、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。

上記判定部１５ｄは、以下のようにして悪路走行中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で演算された車両ピッチの変化速度ΔＳが閾値β以上になったときカウントを開始し、カウント数が所定数以上になったとき、悪路走行中と判定する。

上記制御部１５は、上記判定部１５ｄの判定結果に基づいて、悪路走行中で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、車両前照灯１１を左右方向に駆動制御（スイブル動作）する。

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、悪路走行中であると判定されたときには、アクチュエータ１２の左右への駆動制御を中止し、車両前照灯１１の左右方向の揺動を停止する。

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３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、車両ピッチＳを演算する。
続いて、ステップＳＴ２にて、上記制御部１５は、車両ピッチＳからその変化速度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、車両ピッチの変化速度ΔＳを前もって設定された閾値βと比較する。
自動車が平坦な舗装路等を走行している場合には、車両ピッチは、図４に示すように、大きく変動しない。
従って、車両ピッチの変化速度ΔＳ＜βであれば、上記判定部１５ｄが悪路走行中ではないと判定し、上記制御部１５は、ステップＳＴ４に進んで、通常制御を行なう。

即ち、上記制御部１５は、操舵角に基づいて、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。

これに対して、自動車の悪路を走行している場合には、車両ピッチは、図５に示すように、比較的大きく変動し、より詳細には図６にて符号Ａで示すように、急激に変動し、車両ピッチの変化速度ΔＳが大きくなる。
従って、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、ステップＳＴ５にて、車両ピッチの変化速度ΔＳ≧βとなった回数をカウントして、カウント数が閾値以上か否かを判定する。
尚、このカウント数は、最初のカウントから所定時間内の間で閾値と比較される。このために、好ましくは、カウント数は所定時間毎にリセットされる。

ここで、上記ステップＳＴ５で、カウント数が閾値未満の場合には、上記判定部１５ｄが悪路走行中ではないと判定して、上記制御部１５は、ステップＳＴ４に進んで、通常制御を行なう。

また、上記ステップＳＴ５にて、カウント数が閾値以上の場合には、上記判定部１５ｄが悪路走行中であると判定して、上記制御部１５は、ステップＳＴ６にて、前述した通常動作の制御を停止する。

即ち、上記制御部１５は、操舵角に基づくアクチュエータ１２の駆動制御を中止し、車両前照灯１１の左右方向の揺動、即ちスイブル動作制御を停止する。
これにより、車両前照灯１１は、その照射方向が固定される。従って、悪路走行によって運転者自身の姿勢が不安定になったとしても、車両前照灯１１による照射光の照射方向が固定される。このため、前方視界が安定して、運転しにくくなるようなことはない。
なお、このような悪路走行中と判定された場合でも、車両前照灯１１の上下方向への揺動（オートレベリング制御）は適宜なタイミングで行われるものである。

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、常に悪路走行中の判定を行なう。

上述した実施形態においては、車両ピッチを検出するために車高センサとしてストロークセンサを使用しているが、これに限らず、車両ピッチを検出できるものであれば、例えば角速度センサ，加速度センサ，超音波センサ等を利用することも可能である。

また上述した実施形態においては、スイブル動作は、車両信号としての操舵角に基づいて、制御されるようになっているが、これに限らず、例えばＧＰＳ情報に基づいて、路線形状に従って、あるいは方向指示灯の動作に従って、スイブル動作が行なわれ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、悪路走行中は左右への可変配光制御を停止することによって、安定した視界が確保されるようにした、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制御を示すフローチャートである。 図１の車両前照灯の光軸調整装置における平坦な舗装路の走行時の車両ピッチの変化状態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悪路走行時の車両ピッチの変化状態を示すグラフである。 図５の車両ピッチの変化状態における一部を拡大して示すグラフである。 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。

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 車高センサ
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 (3)

1. 自動車の車体前部に上下及び左右方向に揺動可能に支持された車両前照灯と、
   上記車両前照灯を上下及び左右方向に揺動させる駆動手段と、
   上記自動車の車両信号を検出する検出部と、
   上記自動車の車体の車高を検出する車高センサと、
   上記検出部からの検出信号に基づいて上記自動車の進行方向を演算して、上記車両前照灯を左右に揺動して上記自動車の進行方向に光を照射するように、また上記車高センサからの検出信号に基づいて上記自動車の車体の傾きを演算して、上記車両前照灯を上下に揺動して、この傾きを相殺するように、上記駆動手段を駆動制御する制御部と、
   を含み、
   上記制御部が、上記車高センサからの検出信号に基づいて、上記自動車の車体の傾きである車両ピッチ及びその変化速度を演算し、上記変化速度が閾値を越えたときに悪路走行中と判定し、上記駆動手段による車両前照灯の左右への揺動制御を停止することを特徴とする、車両前照灯の光軸調整装置。
2. 自動車の車体前部に上下及び左右方向に揺動可能に支持された車両前照灯と、
   上記車両前照灯を上下及び左右方向に揺動させる駆動手段と、
   上記自動車の車両信号を検出する検出部と、
   上記自動車の車体の車高を検出する車高センサと、
   上記検出部からの検出信号に基づいて上記自動車の進行方向を演算して、上記車両前照灯を左右に揺動して上記自動車の進行方向に光を照射するように、また上記車高センサからの検出信号に基づいて上記自動車の車体の傾きを演算して、上記車両前照灯を上下に揺動して、この傾きを相殺するように、上記駆動手段を駆動制御する制御部と、
   を含み、
   上記制御部が、上記車高センサからの検出信号に基づいて、上記自動車の車体の傾きである車両ピッチ及びその変化速度を演算し、上記変化速度が閾値を越えた回数が所定回数以上になったときに悪路走行中と判定し、上記駆動手段による車両前照灯の左右への揺動制御を停止することを特徴とする、車両前照灯の光軸調整装置。
3. 上記車両信号は、操舵角、ＧＰＳ情報又は方向指示灯の何れかの信号である、請求項１又は２に記載の車両前照灯の光軸調整装置。

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