JP6078824B2 - 車両用前照灯の光軸切替ユニット - Google Patents
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Description
走行車両にとっての明るい前照灯の照明は、周囲状況の認知につながり安全運転の大きな一助となり、今後もさらに技術革新によって車両前照灯は明るくなることが予想される。
停車時の眩惑光は、場合によって周囲へ不快感を与えるだけではなく、通行人や走行自転車の認知遅れを引き起こし、重大な事故を招く恐れもある。
本発明の目的は、既存車両における前照灯の光軸調整システムに簡単に取り付けることができ、しかも、車両の停車時の眩惑光を減らすことができる車両用前照灯の光軸切替ユニットを提供することにある。
光軸調整システムの発展には欧州などの自動車メーカーが寄与している。荷物を積載して高速道路アウトバーンを走行する機会が多くある欧州では、荷物を積むと後ろが下がり(必然的に前が上がり)、前照灯の照射方向が道路ではなく空へ向く状況も生じていた。そのため高速道路の照明が少ない欧州では、車両姿勢に応じて適正な光軸を保つことが必要で、光軸調整システムが開発された。
光軸調整システムは、入力装置としての光軸設定手段1、ポジションセンサ2、および車速センサ3と、制御装置としてのコントロールユニット4と、出力装置としてのアクチュエータ5とから構成される。
光軸設定手段1は、一般的には車高センサまたは光軸調整スイッチがその役割を果たす。
多くの車両では、車高センサか光軸調整スイッチのどちらかだけが設置されている。
現在の光軸が設定された光軸であった場合には、その光軸を維持する。図10に示すように、現在の光軸L1が設定された光軸L0と差がある場合には、アクチュエータ5を駆動させ、ポジションセンサ2の信号を読み取りながら光軸L1を設定された光軸L0に調整する。なお、図10において、車両Sの破線は、姿勢変化前(低荷重)の状態を示し、車両Sの実線は姿勢変化後(高荷重)の状態を示す。
車速センサ3の車速信号は、コントロールユニット4が路面の状況等を判断し、光軸調整システムを作動させるかどうかを判定するのに用いられる。
前記課題を解決するための第1発明による車両用前照灯の光軸切替ユニットは、光軸調整システムにおける光軸設定手段(車高センサまたは光軸調整スイッチ)からコントロールユニットへの信号に対して光軸切替信号を介入させる構成である。
すなわち、第1発明による車両用前照灯の光軸切替ユニットは、
車両の前照灯と、
前記前照灯の光軸を変化させるアクチュエータと、
前記車両の姿勢に応じて前記前照灯の基準となる光軸を設定する光軸設定手段と、
前記前照灯における現在の光軸を検知するポジションセンサと、
前記光軸設定手段から出力された光軸設定信号、および前記ポジションセンサから出力された光軸検知信号に基づいて、現在の光軸と設定された光軸と比較し、現在の光軸が設定された光軸と一致する場合には、その光軸を維持し、現在の光軸が設定された光軸と一致しない場合には、前記アクチュエータを駆動させて現在の光軸を設定された光軸に一致するように調整するコントロールユニットと、を備えた光軸調整システムに取り付けられる車両用前照灯の光軸切替ユニットであって、
前記光軸設定手段と前記コントロールユニットとを接続する配線に割り込んで、前記光軸設定手段からの光軸設定信号を入力する割込用入力部と、
前記光軸設定手段と前記コントロールユニットとを接続する配線に割り込んで、前記光軸設定手段からの光軸設定信号を前記コントロールユニットに出力する割込用出力部と、
前記車両の車速信号を入力する車速信号入力部と、
前記割込用入力部、前記割込用出力部、および前記車速信号入力部に電気的に接続される中央処理装置と、を備え、
前記中央処理装置は、
前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が走行状態にあると判断した場合には、前記割込用入力部から入力された光軸設定信号を前記割込用出力部から前記コントロールユニットにそのまま出力する一方、
前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が停止状態にあると判断した場合には、前記光軸設定手段から前記割込用入力部に入力された光軸設定信号に替えて、前記前照灯の光軸が設定された光軸より所定角度だけ下向きになる光軸切替信号を、前記割込用出力部から前記コントロールユニットに代替出力するように構成した。
光軸切替システムにおける「コントロールユニット」の配置は、図9に示すように、制御装置側に限定されるものではない。「コントロールユニット」が制御装置側に設けられる構成でなく、出力装置側に設けられる構成であってもよい。
これらの点については、後述の第2〜5発明についても同様である。
車両が停止状態にあるときには、同光軸設定手段の信号が光軸切替ユニットで遮断され、この信号に替えて光軸切替信号が中央処理装置から割込用出力部を通して光軸調整システムのコントロールユニットに出力される。光軸調整システムは、同光軸設定手段の信号とは異なる信号(光軸切替信号)によりアクチュエータを作動させて前照灯の光軸を所定角度だけ下向きに切り替える。
車両の停車時に前照灯の光軸が下向きに切り替わる構成であるため、眩惑光を減らしながら、「自車を周囲から周知させる目的」、「点灯/消灯によるバルブの寿命の問題」などを優先する社会要請にも応えることもできる。
加えて、光軸調整システムにおける光軸設定手段とコントロールユニットとの間の配線に、光軸切替ユニットの割込用入力部および割込用出力部を割り込ませる構成であるから、既存車両の光軸調整システムに簡単に取り付けることが可能となる。
また、停車時に自動的に光軸が下を向く様子は周囲からも見ることができ、自動車用品としてファッション性も兼ね備えることになる。
さらには、前照灯の光軸が下を向くことは、周囲に対する気配りとなるため、このような装備を搭載した自車の性能を周囲に対して気後れせず明確に主張することができ、商品的価値の向上を期待することもできる。
前記課題を解決するための第2発明による車両用前照灯の光軸切替ユニットは、光軸調整システムにおける前照灯(光軸)のポジションセンサからコントロールユニットへの信号に対して光軸切替信号を介入させる構成である。
すなわち、第2発明による車両用前照灯の光軸切替ユニットは、
車両の前照灯と、
前記前照灯の光軸を変化させるアクチュエータと、
前記車両の姿勢に応じて前記前照灯の基準となる光軸を設定する光軸設定手段と、
前記前照灯における現在の光軸を検知するポジションセンサと、
前記光軸設定手段から出力された光軸設定信号、および前記ポジションセンサから出力された光軸検知信号に基づいて、現在の光軸と設定された光軸と比較し、現在の光軸が設定された光軸と一致する場合には、その光軸を維持し、現在の光軸が設定された光軸と一致しない場合には、前記アクチュエータを駆動させて現在の光軸を設定された光軸に一致するように調整するコントロールユニットと、を備えた光軸調整システムに取り付けられる車両用前照灯の光軸切替ユニットであって、
前記ポジションセンサと前記コントロールユニットとを接続する配線に割り込んで、前記ポジションセンサからの光軸検知信号を入力する割込用入力部と、
前記ポジションセンサと前記コントロールユニットとを接続する配線に割り込んで、前記ポジションセンサからの光軸検知信号を前記コントロールユニットに出力する割込用出力部と、
前記車両の車速信号を入力する車速信号入力部と、
前記割込用入力部、前記割込用出力部、および前記車速信号入力部に電気的に接続される中央処理装置と、を備え、
前記中央処理装置は、
前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が走行状態にあると判断した場合には、前記割込用入力部から入力された光軸検知信号を前記割込用出力部から前記コントロールユニットにそのまま出力する一方、
前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が停止状態にあると判断した場合には、前記ポジションセンサから前記割込用入力部に入力された光軸検知信号に替えて、前記前照灯の光軸が設定された光軸より所定角度だけ下向きになる光軸切替信号を、前記割込用出力部から前記コントロールユニットに代替出力するように構成した。
車両が停止状態にあるときには、同ポジションセンサの信号が光軸切替ユニットで遮断され、この信号に替えて光軸切替信号が中央処理装置から割込用出力部を通して光軸調整システムのコントロールユニットに出力される。光軸調整システムは、同ポジションセンサの信号とは異なる信号(光軸切替信号)によりアクチュエータを作動させて前照灯の光軸を所定角度だけ下向きに切り替える。
加えて、光軸調整システムにおけるポジションセンサとコントロールユニットとの間の配線に、光軸切替ユニットの割込用入力部および割込用出力部を割り込ませる構成であるから、既存車両の光軸調整システムに簡単に取り付けることが可能となる。
車両の停車時に前照灯の光軸が下向きに切り替わる構成であるため、第1発明の他の効果についても同様に得ることができる。
前記課題を解決するための第3発明による車両用前照灯の光軸切替ユニットは、光軸調整システムにおけるコントロールユニットからアクチュエータへの信号に対して光軸切替信号を介入させる構成である。
すなわち、第3発明による車両用前照灯の光軸切替ユニットは、
車両の前照灯と、
前記前照灯の光軸を変化させるアクチュエータと、
前記車両の姿勢に応じて前記前照灯の基準となる光軸を設定する光軸設定手段と、
前記前照灯における現在の光軸を検知するポジションセンサと、
前記光軸設定手段から出力された光軸設定信号、および前記ポジションセンサから出力された光軸検知信号に基づいて、現在の光軸と設定された光軸と比較し、現在の光軸が設定された光軸と一致する場合には、その光軸を維持し、現在の光軸が設定された光軸と一致しない場合には、前記アクチュエータを駆動させて現在の光軸を設定された光軸に一致するように調整するコントロールユニットと、を備えた光軸調整システムに取り付けられる車両用前照灯の光軸切替ユニットであって、
前記ポジションセンサと前記コントロールユニットとを接続する配線に割り込んで、前記ポジションセンサからの光軸検知信号を入力する割込用入力部と、
前記ポジションセンサと前記コントロールユニットとを接続する配線に割り込んで、前記ポジションセンサからの光軸検知信号を前記コントロールユニットに出力する割込用出力部と、
前記車両の車速信号を入力する車速信号入力部と、
前記コントロールユニットと前記アクチュエータとを接続する配線に割り込んで接続され、前記アクチュエータの駆動を制御可能なモータドライバと、
前記割込用入力部、前記割込用出力部、前記車速信号入力部、および前記モータドライバに電気的に接続される中央処理装置と、を備え、
前記中央処理装置は、
前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が走行状態にあると判断した場合には、前記ポジションセンサから前記割込用入力部に入力された光軸検知信号を前記割込用出力部から前記コントロールユニットにそのまま出力する一方、
前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が停止状態にあると判断した場合には、前記ポジションセンサから前記割込用入力部に入力された光軸検知信号を前記割込用出力部から前記コントロールユニットにそのまま出力することにより、前記前照灯の現在の光軸を検知しつつ、前記コントロールユニットから前記アクチュエータに出力する駆動信号に替えて、前記前照灯の光軸が設定された光軸より所定角度だけ下向きになる光軸切替信号を、前記モータドライバを介して前記アクチュエータに代替出力するように構成した。
車両が停止状態にあるときには、同ポジションセンサの信号が光軸切替ユニットの割込用入力部および割込用出力部を通して同コントロールユニットへそのままバイパスして出力され、前照灯の現在の光軸が検知される。そして、光軸切替ユニットは、検知された現在の光軸を基づいて計算された光軸切替信号を、モータドライバを介してアクチュエータに出力する。光軸調整システムは、同コントロールユニットの信号とは異なる信号(光軸切替信号)によりアクチュエータを作動させて前照灯の光軸を所定角度だけ下向きに切り替える。
加えて、光軸調整システムにおけるポジションセンサとコントロールユニットとの間の配線に光軸切替ユニットの割込用入力部および割込用出力部を割り込ませるのに加え、コントロールユニットとアクチュエータとの間の配線に光軸切替ユニットのモータドライバを割り込ませる構成であるから、既存車両の光軸調整システムに簡単に取り付けることが可能となる。
車両の停車時に前照灯の光軸が下向きに切り替わる構成であるため、第1発明の他の効果についても同様に得ることができる。
前記課題を解決するための第4発明による車両用前照灯の光軸切替ユニットは、光軸調整システムにおけるメインコントロールユニットからサブコントロールユニットへの信号に対して光軸切替信号を介入させる構成である。
車両用前照灯の光軸調整システムは、光軸調整用のコントロールユニットが単一であることが多いが、車種によってはメインとサブに分離されている場合もある。例えばアクチュエータがメインコントロールユニットで制御されていない場合などには上記の構成が採用される。
車両の前照灯と、
前記前照灯の光軸を変化させるアクチュエータと、
前記車両の姿勢に応じて前記前照灯の基準となる光軸を設定する光軸設定手段と、
前記前照灯における現在の光軸を検知するポジションセンサと、
前記光軸設定手段から出力された光軸設定信号、および前記ポジションセンサから出力された光軸検知信号に基づいて、現在の光軸と設定された光軸と比較し、現在の光軸が設定された光軸と一致する場合には、その光軸を維持し、現在の光軸が設定された光軸と一致しない場合には、前記アクチュエータを駆動させて現在の光軸を設定された光軸に一致するように調整するメインコントロールユニットおよびサブコントロールユニットと、を備えた光軸調整システムに取り付けられる車両用前照灯の光軸切替ユニットであって、
前記メインコントロールユニットと前記サブコントロールユニットとを接続する配線に割り込んで、前記メインコントロールユニットからの光軸制御信号を入力する割込用入力部と、
前記メインコントロールユニットと前記サブコントロールユニットとを接続する配線に割り込んで、前記メインコントロールユニットからの光軸制御信号を前記サブコントロールユニットに出力する割込用出力部と、
前記車両の車速信号を入力する車速信号入力部と、
前記割込用入力部、前記割込用出力部、および前記車速信号入力部に電気的に接続される中央処理装置と、を備え、
前記中央処理装置は、
前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が走行状態にあると判断した場合には、前記メインコントロールユニットから前記割込用入力部に入力された光軸制御信号を前記割込用出力部から前記サブコントロールユニットにそのまま出力する一方、
前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が停止状態にあると判断した場合には、前記割込用入力部に入力された光軸制御信号に替えて、前記前照灯の光軸が設定された光軸より所定角度だけ下向きになる光軸切替信号を、前記割込用出力部から前記サブコントロールユニットに代替出力するように構成した。
車両が停止状態にあるときには、同メインコントロールユニットの信号が光軸切替ユニットで遮断され、この信号に替えて光軸切替信号が中央処理装置から割込用出力部を通して同サブコントロールユニットに出力される。光軸調整システムは、同メインコントロールユニットの信号とは異なる信号(光軸切替信号)によりアクチュエータを作動させて前照灯の光軸を所定角度だけ下向きに切り替える。
加えて、光軸調整システムにおけるコントロールユニットとサブコントロールユニットとの間の配線に、光軸切替ユニットの割込用入力部および割込用出力部を割り込ませる構成であるから、既存車両の光軸調整システムに簡単に取り付けることが可能となる。
車両の停車時に前照灯の光軸が下向きに切り替わる構成であるため、第1発明の他の効果についても同様に得ることができる。
第1〜4発明は、車両停車時に前照灯の光軸を下向きに切り替えるものであるが、これらの改良技術として、車速信号から走行状況を推測して、その状況に適した光軸に切り替えるようにしてもよい。
すなわち、第5発明による車両用前照灯の光軸切替ユニットは、
第1〜4発明のいずれかに記載の光軸切替ユニットであって、
前記中央処理装置は、前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が特定走行状態にあると判断した場合に、前記前照灯の光軸が設定された光軸と異なる向きになる光軸切替信号を代替出力するように構成した。
まず、光軸調整システムの一般的な構成例について説明し、続けて、光軸切替ユニットの各種構成例(第1〜5実施形態)について説明する。
図9に示すように、光軸調整システムは、基本的に、光軸設定手段1(車高センサまたは光軸調整スイッチ)、前照灯(光軸)ポジションセンサ2、車速センサ3、コントロールユニット4、およびアクチュエータ5とを備える。これらの構成部品は、図1(A)に示すように、車両Sの所定箇所に組み付けられて配線接続されている。なお、図1において、符号Shは車両用前照灯である。電源は車両Sのバッテリ(図示省略)である。
車高センサ1aは、ディスチャージ前照灯に装備されるもので、ハイトセンサとも呼ばれることもある。主に自動で光軸を調整するタイプの光軸調整システムに採用される。多くの場合、車両Sの後輪側に取り付けられ、車体後部の浮き沈みを測定する。
光軸調整スイッチ1bは、白熱球(ハロゲン)前照灯に装備されるもので、手動で光軸を調整するタイプに採用される。運転席付近に配置された調整ダイヤル等を操作することにより、光軸が上下に可動する。
なお、光軸調整システムとしては、ポジションセンサ2の光軸位置情報を直接アクチュエータ5の駆動基盤に送り、コントロールユニット4を介さないで処理する構成の場合もある(後述の第4および5実施形態:図5〜8参照)。
コントロールユニット4の基本的な光軸調整の処理は次の通りである。すなわち、光軸設定手段1(車高センサ1aまたは光軸調整スイッチ1b)およびポジションセンサ2からの信号がコントロールユニット4に随時入力され、同ユニットのCPU(中央処理装置)がプログラムで検証する。光軸設定手段1(車高センサ1aまたは光軸調整スイッチ1b)により設定された光軸と、現在の光軸とを比較し、両者に差がある場合には、アクチュエータ5に対し駆動信号を送る。信号を受けたアクチュエータ5は、駆動信号に基づいて光軸を変化させる作動を行い、設定された光軸と、現在の光軸とが一致した値に達した場合に、適正と判断し、その作動を停止する。
第1実施形態によるシステム構成を図2に示した。第1実施形態は、前述した光軸調整システム(図9参照)に光軸切替ユニットU1を追加することにより、光軸設定手段1(車高センサ1aまたは光軸調整スイッチ1b)の信号に対して光軸切替信号を割り込ませるものである。
光軸切替ユニットU1は、割込入力部10、割込出力部11、CPU(中央処理装置)12、RAM13、増幅器14等から構成される。割込入力部10および割込出力部11は、入力端子、出力端子、変換器等がCPU12に電気的に接続される。割込入力部10と割込出力部11との信号方式(アナログまたはデジタル)について、図2では「D/A」および「A/D」を記載しているが、これらの入出力信号が共にデジタル信号(D/D)である場合もある。なお、上記のような光軸切替ユニットU1の基本構成は、後述する光軸切替ユニットU2〜U5についても同様である。
車速センサ3とコントロールユニット4との間の配線には、車速センサ3の信号を光軸切替ユニットU1に送るための分岐配線を設ける。車速センサ3の車速信号は、コントロールユニット4と光軸切替ユニットU1との両方に送られることになる。
光軸切替ユニットU1は、車速センサ3から入力された車速信号をCPU12で解析する。CPU12が「車両Sが走行状態」または「光軸作動が不可能な状況」と判断した場合には、割込入力部10から入力された信号は、割込出力部11からバイパスされてそのまま出力される。
CPU12が「車両Sが停車状態」にあり、かつ「光軸作動が可能な状況」と判断した場合には、割込入力部10から入力された信号はバイパスされず、新たにCPU12からの指示された値の光軸切替信号が、入力信号に置き換えられて割込出力部11からコントロールユニット4に出力される。
車速信号の変化等により、CPU12が「光軸を戻す状況」と判断した場合には、割込入力部10から入力された信号は、割込出力部11からバイパスされて出力される。本来の車両姿勢の信号を受けたコントロールユニット4は、「車両姿勢が変化した」と判断し光軸L2を変化させる制御を行い、本来の車両姿勢に適した光軸L0に戻す。
第2実施形態によるシステム構成を図3に示した。第2実施形態は、前述した光軸調整システム(図9参照)に光軸切替ユニットU2を追加することにより、ポジションセンサ2の信号に対して光軸切替信号を割り込ませるものである。
車速センサ3とコントロールユニット4との間の配線には、車速センサ3の信号を光軸切替ユニットU2に送るための分岐配線を設ける。車速センサ3の車速信号は、コントロールユニット4と光軸切替ユニットU1との両方に送られることになる。
光軸切替ユニットU2は、車速センサ3から入力された車速信号をCPU12で解析する。CPU12が「車両Sが走行状態」または「光軸作動が不可能な状況」と判断した場合には、割込入力部10から入力された信号は、割込出力部11からバイパスされてそのまま出力される。
CPU12が「車両Sが停車状態」にあり、かつ「光軸作動が可能な状況」と判断した場合には、割込入力部10から入力された信号はRAM13に記憶され、新たにCPU12からの指示された値の光軸切替信号が、入力信号に置き換えられて割込出力部11からコントロールユニット4に出力される。
車速信号の変化等により、CPU12が「光軸を戻す状況」と判断した場合には、割込入力部10から入力された信号は、割込出力部11からバイパスされて出力される。本来の光軸信号を受けたコントロールユニット4は、「光軸がずれた」と判断し光軸L2を変化させる制御を行い、本来の車両姿勢に適した光軸L0に戻す。
第3実施形態によるシステム構成を図4に示した。第3実施形態は、前述した光軸調整システム(図9参照)に光軸切替ユニットU3を追加することにより、アクチュエータ5の駆動信号に対して光軸切替信号を割り込ませるものである。
光軸調整システムに光軸切替ユニットU3を取り付ける場合、ポジションセンサ2とコントロールユニット4とを接続する配線を分断し、その入力側配線を割込入力部10に接続し、出力側配線を割込出力部11に接続する。これにより、ポジションセンサ2の信号は、光軸切替ユニットU1を経由してコントロールユニット4に送られる。
車速センサ3とコントロールユニット4との間の配線には、車速センサ3の信号を光軸切替ユニットU3に送るための分岐配線を設ける。車速センサ3の車速信号は、コントロールユニット4と光軸切替ユニットU1との両方に送られることになる。
さらに、コントロールユニット4とアクチュエータ5との間の配線には、モータードライバ15を駆動するための入力端子および出力端子を割り込ませて接続する。コントロールユニット4の駆動信号は、常にモータードライバ15を経由してアクチュエータ5へ送られることになる。
光軸切替ユニットU3は、車速センサ3から入力された車速信号をCPU12で解析する。CPU12が「車両Sが走行状態」または「光軸作動が不可能な状況」と判断した場合には、割込入力部10から入力された信号は、割込出力部11からバイパスされてそのまま出力される。このとき、コントロールユニット4からアクチュエータ5への駆動信号もモータードライバ15をバイパスしてそのまま出力される。
CPU12が「車両Sが停車状態」にあり、かつ「光軸作動が可能な状況」と判断した場合には、割込入力部10から入力された信号はRAM13に記憶されるともに、継続して割込出力部11からコントロールユニット4に出力される。
車速信号の変化等により、CPU12が「光軸を戻す状況」と判断した場合には、モータードライバ15を作動させ、アクチュエータ5を元の光軸L0に戻すように駆動させる。割込入力部10からの信号がRAM13に記憶した値に達したら、モータードライバ15の作動を停止する。そして、割込入力部10から入力された信号は、割込出力部11からバイパスされて出力される状態に戻り、コントロールユニット4からアクチュエータ5への駆動信号もモータードライバ15をバイパスして出力される状態に戻る。
第3実施形態の光軸調整システムの場合、前照灯ポジションセンサの信号をバイパスし、変更前の前照灯(光軸)ポジションセンサと同値の値を印加するため、システムエラーを抑止することもできる。
第4実施形態は、ポジションセンサ2の光軸位置情報を直接アクチュエータ5に送るタイプの光軸調整システム(図5参照)に、光軸切替ユニットU3(図6参照)を追加したものである。
図5に示す光軸調整システムでは、光軸設定手段1(車高センサまたは光軸調整スイッチ)および車速センサ3からの信号がメインコントロールユニット4Aに出力され、メインコントロールユニット4Aの信号がサブコントロールユニット4Bに出力される。
メインコントロールユニット4Aは、道路状況による条件判断に伴う光軸調整の作動信号と、車両姿勢の検出信号とをサブコントロールユニット4Bに出力する。サブコントロールユニット4Bは、メインコントロールユニット4Aの信号およびポジションセンサ2の信号に基づいてアクチュエータ5を駆動させる。
第4実施形態によるシステム構成は、上記構成の光軸調整システム(図5参照)に光軸切替ユニットU4を追加することにより、メインコントロールユニット4Aの光軸制御信号に対して光軸切替信号を割り込ませたものである(図6参照)。
車速センサ3には、車速センサ3の信号を光軸切替ユニットU4に送るための配線を追加する。なお、この配線は、車速センサ3とメインコントロールユニット4Aとの間の配線に分岐するものであっても構わない。車速センサ3の車速信号は、メインコントロールユニット4Aと光軸切替ユニットU4との両方に送られることになる。
光軸切替ユニットU4は、車速センサ3から入力された車速信号をCPU12で解析する。CPU12が「車両Sが走行状態」または「光軸作動が不可能な状況」と判断した場合には、割込入力部10から入力されたメインコントロールユニット4Aの光軸制御信号は、割込出力部11からバイパスされてそのままサブコントロールユニット4Bに出力される。
CPU12が「車両Sが停車状態」にあり、かつ「光軸作動が可能な状況」と判断した場合には、割込入力部10から入力された光軸制御信号はバイパスされず、新たにCPU12からの指示された値の光軸切替信号が、光軸制御信号に置き換えられて割込出力部11からサブコントロールユニット4Bに出力される。
車速信号の変化等により、CPU12が「光軸を戻す状況」と判断した場合には、割込入力部10から入力された信号は、割込出力部11からバイパスされてそのままサブコントロールユニット4Bに出力される。本来の車両姿勢の信号を受けたサブコントロールユニット4Bは、「光軸を変化しなさい」と指示されたと判断し光軸L2を変化させる制御を行い、本来の車両姿勢に適した光軸L0に戻す。
第5実施形態は、制御装置としてのコントロールユニット4を省略し、出力装置側のみにコントロールユニット4Cを設けるタイプの光軸調整システム(図7参照)に、光軸切替ユニットU5(図8参照)を追加したものである。
図7に示す光軸調整システムでは、光軸設定手段1(車高センサ1aまたは光軸調整スイッチ1b)からの信号が出力装置側のコントロールユニット4Cに直接出力される。
コントロールユニット4Cは、光軸設定手段1(車高センサ1aまたは光軸調整スイッチ1b)の信号およびポジションセンサ2の信号に基づいてアクチュエータ5を駆動させる。
第5実施形態によるシステム構成は、上記構成の光軸調整システム(図7参照)に光軸切替ユニットU5を追加することにより、光軸設定手段1(車高センサ1aまたは光軸調整スイッチ1b)の信号に対して光軸切替信号を割り込ませるものである。
車速センサ3からは車速信号を光軸切替ユニットU5に送るための専用配線を設ける。
光軸切替ユニットU5は、車速センサ3から入力された車速信号をCPU12で解析する。CPU12が「車両Sが走行状態」または「光軸作動が不可能な状況」と判断した場合には、割込入力部10から入力された信号は、割込出力部11からバイパスされてそのまま出力される。
CPU12が「車両Sが停車状態」にあり、かつ「光軸作動が可能な状況」と判断した場合には、割込入力部10から入力された信号はバイパスされず、新たにCPU12からの指示された値の光軸切替信号が、入力信号に置き換えられて割込出力部11からコントロールユニット4Cに出力される。
車速信号の変化等により、CPU12が「光軸を戻す状況」と判断した場合には、割込入力部10から入力された信号は、割込出力部11からバイパスされて出力される。本来の車両姿勢の信号を受けたコントロールユニット4Cは、「車両姿勢が変化した」と判断し光軸L2を変化させる制御を行い、本来の車両姿勢に適した光軸L0に戻す。
以上説明したように、光軸切替ユニットU1〜5によれば、車両Sの停車時に前照灯の光軸を自動的に下向きに切り替えることができる。これにより、停車時の前照灯の照明を、周囲から見て「明るいけど眩しくない」状態にすることができる。
車両の停車時に前照灯の光軸が下向きに切り替わる構成であるため、眩惑光を減らしながら、「自車を周囲から周知させる目的」、「点灯/消灯によるバルブの寿命の問題」などを優先する社会要請にも応えることもできる。
さらに、光軸切替ユニットU1〜5は、光軸調整システムの所定箇所の配線に光軸切替ユニットの割込用入力部および割込用出力部を割り込ませる構成であるから、既存車両の光軸調整システムに簡単かつ低コストで取り付けることができる。
また、停車時に自動的に光軸が下を向く様子は周囲からも見ることができ、自動車用品としての「見てほしい、見られたい」といったファッション性も兼ね備えることになる。
前照灯の光軸が下を向くことは、周囲に対する気配りとなるため、このような装備を搭載した自車の性能を周囲に対して気後れせず明確に主張することができ、商品的価値の向上を期待することもできる。
以上、第1〜5実施形態による光軸切替ユニットU1〜U5の構成を説明したが、本発明の実施形態は、これに限られることなく、種々の変形・変更を伴ってもよい。
第1〜5実施形態は、車両停車時に前照灯の光軸を下向きに切り替えるものであるが、これらの改良技術として、車速信号から走行状況を推測して、その状況に適した光軸に切り替えるようにしてもよい。この場合、光軸切替ユニットのCPU12は、車速センサ3からの車速信号に基づいて車両Sが特定走行状態にあると判断した場合に、前照灯の光軸が設定された光軸と異なる向きになる光軸切替信号を代替出力する。
1.通常配光形態
他の走行用前照灯及びすれ違い用前照灯の配光と同じ配光形態であるもの。
2.市街地用配光形態
通常よりも車両近傍に配光し、照射することにより、市街地等低速走行時の視認性を高める形態であるもの。
4.高速道路用配光形態
通常よりも車両遠方に配光し、照射することにより、高速道路等高速走行時の視認性を高める形態であるもの。
5.雨天用配光形態
通常よりも、手前路面に対する照射量を落とし、濡れた路面からの反射光が対向車を幻惑することを抑制する形態であるもの。
加えて、配光可変型前照灯は、屈曲配光形態(曲線道路、交差点等を想定して設計され、配光が横方向に変化する形態であるもの。)を備えることができるものとされている。
例えば、車速信号により継続した低速走行や頻繁な停止などが検出された場合には、市街地走行と判断し、本来の光軸調整システムで調整された光軸を基準にして光軸を下方向に調整し、“通常よりも車両近傍の配光”を実現することができる(市街地用配光形態)。
また、車速信号から走行状況を推測し、高速道路を想定する速度での走行状態が一定して継続した場合には、高速道路走行と判断し、本来の光軸調整システムで調整された光軸を基準にして光軸を上方向に調整し、“通常よりも車両遠方の配光”を実現することもできる(高速道路用配光形態)。
なお、このような特定走行状態における光軸切替を行う場合には、車両停止時の光軸切替の代わりに、特定走行状態における光軸切替のみを行うことも可能である。
車両の停車時に前照灯の光軸を下向きに切り替える所定角度については、光軸調整システムによる光軸の可動範囲に依存する場合もあるが、眩惑光を減らす効果がある角度であれば特に限定されない。
第1〜5実施形態による光軸切替ユニットU1〜U5は、ディスチャージ前照灯および白熱球(ハロゲン)前照灯の他、LED前照灯にも適用することが可能である。
第1〜5実施形態では、自動車の光軸調整システムに光軸切替ユニットU1〜U5を取り付ける構成を説明したが、光軸調整システムを備えるものであれば車両の種類は限定されない。自動二輪車の他、大型車両(トラック等)、鉄道車両等にも本発明の光軸切替ユニットを適用することができる。
2・・ポジションセンサ、3・・車速センサ、 4・・コントロールユニット、
4A・・メインコントロールユニット、 4B・・サブコントロールユニット、
4C・・コントロールユニット、5・・アクチュエータ、
10・・割込入力部、11・・割込出力部、12・・CPU(中央処理装置)、
13・・RAM、14・・増幅器、15・・モータードライバ、
S・・車両、Sh・・車両用前照灯、U1〜U5・・光軸切替ユニット
Claims (5)
- 車両の前照灯と、
前記前照灯の光軸を変化させるアクチュエータと、
前記車両の姿勢に応じて前記前照灯の基準となる光軸を設定する光軸設定手段と、
前記前照灯における現在の光軸を検知するポジションセンサと、
前記光軸設定手段から出力された光軸設定信号、および前記ポジションセンサから出力された光軸検知信号に基づいて、現在の光軸と設定された光軸と比較し、現在の光軸が設定された光軸と一致する場合には、その光軸を維持し、現在の光軸が設定された光軸と一致しない場合には、前記アクチュエータを駆動させて現在の光軸を設定された光軸に一致するように調整するコントロールユニットと、を備えた光軸調整システムに取り付けられる車両用前照灯の光軸切替ユニットであって、
前記光軸設定手段と前記コントロールユニットとを接続する配線に割り込んで、前記光軸設定手段からの光軸設定信号を入力する割込用入力部と、
前記光軸設定手段と前記コントロールユニットとを接続する配線に割り込んで、前記光軸設定手段からの光軸設定信号を前記コントロールユニットに出力する割込用出力部と、
前記車両の車速信号を入力する車速信号入力部と、
前記割込用入力部、前記割込用出力部、および前記車速信号入力部に電気的に接続される中央処理装置と、を備え、
前記中央処理装置は、
前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が走行状態にあると判断した場合には、前記割込用入力部から入力された光軸設定信号を前記割込用出力部から前記コントロールユニットにそのまま出力する一方、
前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が停止状態にあると判断した場合には、前記光軸設定手段から前記割込用入力部に入力された光軸設定信号に替えて、前記前照灯の光軸が設定された光軸より所定角度だけ下向きになる光軸切替信号を、前記割込用出力部から前記コントロールユニットに代替出力するように構成されたことを特徴とする、車両用前照灯の光軸切替ユニット。 - 車両の前照灯と、
前記前照灯の光軸を変化させるアクチュエータと、
前記車両の姿勢に応じて前記前照灯の基準となる光軸を設定する光軸設定手段と、
前記前照灯における現在の光軸を検知するポジションセンサと、
前記光軸設定手段から出力された光軸設定信号、および前記ポジションセンサから出力された光軸検知信号に基づいて、現在の光軸と設定された光軸と比較し、現在の光軸が設定された光軸と一致する場合には、その光軸を維持し、現在の光軸が設定された光軸と一致しない場合には、前記アクチュエータを駆動させて現在の光軸を設定された光軸に一致するように調整するコントロールユニットと、を備えた光軸調整システムに取り付けられる車両用前照灯の光軸切替ユニットであって、
前記ポジションセンサと前記コントロールユニットとを接続する配線に割り込んで、前記ポジションセンサからの光軸検知信号を入力する割込用入力部と、
前記ポジションセンサと前記コントロールユニットとを接続する配線に割り込んで、前記ポジションセンサからの光軸検知信号を前記コントロールユニットに出力する割込用出力部と、
前記車両の車速信号を入力する車速信号入力部と、
前記割込用入力部、前記割込用出力部、および前記車速信号入力部に電気的に接続される中央処理装置と、を備え、
前記中央処理装置は、
前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が走行状態にあると判断した場合には、前記割込用入力部から入力された光軸検知信号を前記割込用出力部から前記コントロールユニットにそのまま出力する一方、
前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が停止状態にあると判断した場合には、前記ポジションセンサから前記割込用入力部に入力された光軸検知信号に替えて、前記前照灯の光軸が設定された光軸より所定角度だけ下向きになる光軸切替信号を、前記割込用出力部から前記コントロールユニットに代替出力するように構成されたことを特徴とする、車両用前照灯の光軸切替ユニット。 - 車両の前照灯と、
前記前照灯の光軸を変化させるアクチュエータと、
前記車両の姿勢に応じて前記前照灯の基準となる光軸を設定する光軸設定手段と、
前記前照灯における現在の光軸を検知するポジションセンサと、
前記光軸設定手段から出力された光軸設定信号、および前記ポジションセンサから出力された光軸検知信号に基づいて、現在の光軸と設定された光軸と比較し、現在の光軸が設定された光軸と一致する場合には、その光軸を維持し、現在の光軸が設定された光軸と一致しない場合には、前記アクチュエータを駆動させて現在の光軸を設定された光軸に一致するように調整するコントロールユニットと、を備えた光軸調整システムに取り付けられる車両用前照灯の光軸切替ユニットであって、
前記ポジションセンサと前記コントロールユニットとを接続する配線に割り込んで、前記ポジションセンサからの光軸検知信号を入力する割込用入力部と、
前記ポジションセンサと前記コントロールユニットとを接続する配線に割り込んで、前記ポジションセンサからの光軸検知信号を前記コントロールユニットに出力する割込用出力部と、
前記車両の車速信号を入力する車速信号入力部と、
前記コントロールユニットと前記アクチュエータとを接続する配線に割り込んで接続され、前記アクチュエータの駆動を制御可能なモータドライバと、
前記割込用入力部、前記割込用出力部、前記車速信号入力部、および前記モータドライバに電気的に接続される中央処理装置と、を備え、
前記中央処理装置は、
前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が走行状態にあると判断した場合には、前記ポジションセンサから前記割込用入力部に入力された光軸検知信号を前記割込用出力部から前記コントロールユニットにそのまま出力する一方、
前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が停止状態にあると判断した場合には、前記ポジションセンサから前記割込用入力部に入力された光軸検知信号を前記割込用出力部から前記コントロールユニットにそのまま出力することにより、前記前照灯の現在の光軸を検知しつつ、前記コントロールユニットから前記アクチュエータに出力する駆動信号に替えて、前記前照灯の光軸が設定された光軸より所定角度だけ下向きになる光軸切替信号を、前記モータドライバを介して前記アクチュエータに代替出力するように構成されたことを特徴とする、車両用前照灯の光軸切替ユニット。 - 車両の前照灯と、
前記前照灯の光軸を変化させるアクチュエータと、
前記車両の姿勢に応じて前記前照灯の基準となる光軸を設定する光軸設定手段と、
前記前照灯における現在の光軸を検知するポジションセンサと、
前記光軸設定手段から出力された光軸設定信号、および前記ポジションセンサから出力された光軸検知信号に基づいて、現在の光軸と設定された光軸と比較し、現在の光軸が設定された光軸と一致する場合には、その光軸を維持し、現在の光軸が設定された光軸と一致しない場合には、前記アクチュエータを駆動させて現在の光軸を設定された光軸に一致するように調整するメインコントロールユニットおよびサブコントロールユニットと、を備えた光軸調整システムに取り付けられる車両用前照灯の光軸切替ユニットであって、
前記メインコントロールユニットと前記サブコントロールユニットとを接続する配線に割り込んで、前記メインコントロールユニットからの光軸制御信号を入力する割込用入力部と、
前記メインコントロールユニットと前記サブコントロールユニットとを接続する配線に割り込んで、前記メインコントロールユニットからの光軸制御信号を前記サブコントロールユニットに出力する割込用出力部と、
前記車両の車速信号を入力する車速信号入力部と、
前記割込用入力部、前記割込用出力部、および前記車速信号入力部に電気的に接続される中央処理装置と、を備え、
前記中央処理装置は、
前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が走行状態にあると判断した場合には、前記メインコントロールユニットから前記割込用入力部に入力された光軸制御信号を前記割込用出力部から前記サブコントロールユニットにそのまま出力する一方、
前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が停止状態にあると判断した場合には、前記割込用入力部に入力された光軸制御信号に替えて、前記前照灯の光軸が設定された光軸より所定角度だけ下向きになる光軸切替信号を、前記割込用出力部から前記サブコントロールユニットに代替出力するように構成されたことを特徴とする、車両用前照灯の光軸切替ユニット。 - 請求項1〜4のいずれか一項記載の光軸切替ユニットであって、
前記中央処理装置は、前記車速信号入力部からの車速信号に基づいて前記車両が特定走行状態にあると判断した場合に、前記前照灯の光軸が設定された光軸と異なる向きになる光軸切替信号を代替出力するように構成されたことを特徴とする、車両用前照灯の光軸切替ユニット。
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